Linux软件编程-线程（2）
1.多线程的创建
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>typedef int u32;
//将一个函数指针类型重命名成PFUN_t类型
typedef void *(*PFUN_t)(void *);void *main_ctl(void *arg)
{while (1){printf("主控模块正在工作...\n");sleep(1);}
}void *get_cmd(void *arg)
{while (1){printf("获取指令模块正在工作...\n");sleep(1);}
}void *ctl_cmd(void *arg)
{while (1){printf("执行指令模块正在工作...\n");sleep(1);}
}void *get_pic(void *arg)
{while (1){printf("图像采集模块正在工作...\n");sleep(1);}
}void *send_pic(void *arg)
{while (1){printf("图像发送模块正在工作...\n");sleep(1);}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{pthread_t tid[5];// void *(*pfun)(void *); //函数指针 //指针名称：pfun
// void *(*pfuns[5])(void *) = {main_ctl, get_cmd}; //函数指针数组 //数组名：pfunint a[10];PFUN_t tasks[5] = {main_ctl, get_cmd, ctl_cmd, get_pic, send_pic};for (int i = 0; i < 5; i++){pthread_create(&tid[i], NULL, tasks[i],NULL);}while (1){printf("xxxxx\n");sleep(1);}pthread_join();/*pthread_create(&tid[0], NULL, main_ctl, NULL);pthread_create(&tid[1], NULL, get_cmd, NULL);pthread_create(&tid[2], NULL, ctl_cmd, NULL);pthread_create(&tid[3], NULL, get_pic, NULL);pthread_create(&tid[4], NULL, send_pic, NULL);*/for (int i = 0; i < 5; i++){pthread_join(tid[i], NULL);}return 0;
}
2..线程的消亡
（1）线程退出
1）在线程任务函数中使用return结束线程
2）pthread_exit(NULL)退出线程;void pthread_exit(void *retval);
功能：退出一个线程任务
参数：
retval：向回收的线程传递的参数的地址
NULL： 表示不传递参数
（2）线程回收
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：阻塞等待回收线程资源空间
参数：
thread：要回收的线程ID
retval：用来保存线程退出时传递的参数
NULL： 不接收传递的参数
返回值：
成功：0
失败：-1
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>//次线程
void *task(void *arg)
{int i = 0;while (1){if (++i == 10){char str[] = {"thread over!"};// return "hello";pthread_exit(NULL); // return NULL;}printf("I am thread : tid = %ld\n", pthread_self());sleep(1);}printf("hello world\n");return NULL;
}int main(int argc, const char *argv[])
{//主进程、主线程pthread_t tid;int ret = pthread_create(&tid, NULL, task, NULL);if (ret !=0){printf("pthread_create error\n");return -1;}//void *retval;pthread_join(tid, NULL);//printf("retval -> %s\n", (char *)retval);return 0;
}
线程回收策略：
1. 分离属性的线程：不需要回收，由操作系统回收。（没有空闲的线程可帮忙回收时）
2. 非分离属性的线程：pthread_join()阻塞回收
线程属性：
1. 分离属性：不需要被其他线程回收的线程称为分离属性得到线程，将来会被操作系统所回收
int pthread_detach(pthread_t thread);
功能：将线程设置成分离属性的线程
2. 非分离属性：可以被其他线程回收或者结束的线程，称为非分离属性的线程
（默认属性：非分离属性）
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>//次线程
void *task(void *arg)
{
// printf("I am thread : tid = %ld\n", pthread_self());
}int main(int argc, const char *argv[])
{//主进程、主线程pthread_t tid;int i = 0; while (1){int ret = pthread_create(&tid, NULL, task, NULL);if (ret !=0){printf("pthread_create error\n");return -1;}pthread_detach(tid);i++;printf("i = %d\n", i);}return 0;
}
返回值内存管理规则
静态/全局数据：
可以安全返回，因为生命周期是整个程序运行期间
字符串常量：
可以安全返回，如return "hello";
动态分配内存：
可以返回，但需要确保后续有释放机制
通常由接收线程负责释放
禁止返回：
自动局部变量（函数内非静态变量）
线程栈上的变量
3.线程间的通信
全局变量通信:
线程间互斥机制：
临界资源：多个线程可以同时访问的资源称为临界资源：比如，全局变量、共享内存区域等
多个线程在访问临界资源时，存在资源竞争问题。如何解决资源竞争问题：
互斥机制：多个线程访问临界资源时，具有排他性访问的机制（一次只允许一个线程对该临界资源进行访问）。
互斥锁----->解决资源竞争问题。实现步骤:
1. 创建互斥锁：pthread_mutex_t
2. 初始化互斥锁：pthread_mutex_init（）；
3. 加锁：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
4. 解锁：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
5. 销毁锁：int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
功能：初始化互斥锁
参数：
mutex：锁对象地址
attr：锁的属性 （NULL：默认属性）
返回值：
成功：0
失败：-1
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>int num_g = 0;
pthread_mutex_t mutex;void *task1(void *arg)
{pthread_mutex_lock(&mutex);for(int i = 0; i < 100000; ++i){num_g += 1;printf("num_g = %d\n",num_g);}pthread_mutex_unlock(&mutex);
}void *task2(void *arg)
{pthread_mutex_lock(&mutex);for(int i = 0; i < 100000; ++i){num_g += 1;printf("num_g = %d\n", num_g);}pthread_mutex_unlock(&mutex);
}int main(int argc, char const *argv[])
{pthread_t tid[2];pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_create(&tid[0], NULL, task1, NULL);pthread_create(&tid[1], NULL, task2, NULL);pthread_join(tid[0], NULL);pthread_join(tid[1], NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;
}
4.函数指针的使用
1. 定义
返回值类型 （*指针名称)(形参表）;
void *（*pfun)(void *);2. 函数指针初始化
返回值类型 （*指针名称)(形参表）=函数的入口地址;void *（*pfun)(void *) = main_ctl;
3. 函数指针赋值
函数指针名称=函数的入口地址；
void *（*pfun)(void *) = NULL；
pfun = main_ctl；4. 函数指针怎么使用
函数名(实参表)；
函数指针（实参表）；5. 函数指针的数组:保存多个函数指针
返回值类型 （*数组名称[n])(形参表）;
void *（*pfun[5])(void *);