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c语言线程类

第一章 跨平台线程

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前言

c语言的标准库是没有线程类的，不同平台的使用方式都有所不同，Windows上通常用win32 api，其他平台则是pthread。当想要写通用的跨平台代码时，涉及到多线程操作就会很不方便。笔者以前写过跨平台线程类的封装，自定义了一套接口和实现，能使用但是还不是最方便的。比如写项目的时候还是需要在cmakelist中加入.c文件的。本文的做法是进一步简化，只需要一个头文件就能实现跨平台的线程封装。

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一、如何实现？

我们其实只需要通过宏定义一套接口就可以了，而不需要自定义线程对象以及函数和实现。
定义一个宏方法在Windows上宏展开是调用win32 api，其他平台则是调用pthread。
如下：

#ifdef _WIN32
#include <windows.h>
/*** @brief 创建线程* @param thread 线程句柄,类型为Thread** @param callback 回调方法，格式：TINT thread_callback(void* arg);  thread_callback中的返回类型是整型int，不同平台长度不同所以只能统一为int。* @param arg 回调参数,类型为void** @return 0成功，其他值失败*/
#define thread_create(thread, callback, arg) (*(thread) = CreateThread(NULL, 0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)callback,arg, 0, NULL))==0
#else
#include <pthread.h>
#define thread_create(tid, callback, arg) pthread_create(tid, NULL, (void*(*)(void*))callback, arg)
#endif

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二、完整代码

thread.h

/************************************************************************************************************************* Copyright (C): 2025-2025, codeofcc. All rights reserved.* @file : thread.h* @brief : 通用线程类封装，在Windows上使用win32api，其他平台使用pthread。* @author : codeofcc* @email : * @version : 1.0.0* @date : 2025/6/6 16:34:27
******************************************************************************************************************/
#ifndef THREAD_H
#define THREAD_H
#ifdef _WIN32
#ifndef _WIN32_WINNT
//使用mingw编译时需要此定义。
#define _WIN32_WINNT 0x0600
#endif
#include <windows.h>
#include <synchapi.h>
/// @brief 线程句柄
typedef HANDLE Thread;
/// @brief 线程回调的返回定义，仅作为函数定义，不能作为类型。
#define TINT int WINAPI
/*** @brief 创建线程* @param thread 线程句柄,类型为Thread** @param callback 回调方法，格式：TINT thread_callback(void* arg);  thread_callback中的返回类型是整型int，不同平台长度不同所以只能统一为int。* @param arg 回调参数,类型为void** @return 0成功，其他值失败*/
#define thread_create(thread, callback, arg) (*(thread) = CreateThread(NULL, 0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)callback,arg, 0, NULL))==0
/*** @brief 等待线程结束，结束后会销毁线程句柄* @param thread 线程句柄,类型为Thread* @param ret 返回值，类型未int** @return 0成功，其他值失败*/
#define thread_join(thread,ret) WaitForSingleObject(thread, INFINITE); if(ret)GetExitCodeThread(thread,(LPDWORD) ret);CloseHandle(thread)
/*** @brief 分离线程，会销毁线程句柄，但线程依然执行* @param thread 线程句柄,类型为Thread* @return 0成功，其他值失败*/
#define thread_detach(thread) CloseHandle(thread)==0
/*** @brief 获取当前线程id* @return 线程id，类型为unsigned long*/
#define thread_self_id() (unsigned long)GetCurrentThreadId()
/*** @brief 休眠当前线程* @param ms 毫秒数* @return void无返回*/
#define thread_sleep(ms) Sleep(ms)
#else
#include <pthread.h>
#include <sys/time.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdint.h>
typedef pthread_t Thread;
#define TINT intptr_t
#define thread_create(tid, callback, arg) pthread_create(tid, NULL, (void*(*)(void*))callback, arg)
#define thread_join(tid,ret) { intptr_t retval;  pthread_join(tid, (void**)&retval); if (ret){*(int*)ret = (int)retval; } }
#define thread_detach(tid) pthread_detach(tid)
#define thread_self_id() (unsigned long)pthread_self()
#define thread_sleep(ms){struct timeval delay = {ms / 1000, (ms % 1000) * 1000}; select(NULL, NULL, NULL, NULL, &delay);}      
#endif
#endif

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三、使用示例

1、创建线程并等待返回

#include"thread.h"
#include<stdint.h>
TINT thread_proc(void *arg)
{intptr_t num = (intptr_t)arg;printf("pass arg : %d , thread id : %d\n", (int)num,thread_self_id());//sleep200毫秒thread_sleep(200);// 返回线程idreturn thread_self_id();
}int main()
{//线程句柄Thread thread;int ret;// 创建线程thread_create(&thread, thread_proc, (void *)1);// 等待线程结束，并获取返回值thread_join(thread, &ret);printf("return thread id : %d \n",ret);return 0;
}

2、创建线程并分离

#include"thread.h"
#include<stdint.h>
TINT thread_proc(void *arg)
{intptr_t num = (intptr_t)arg;printf("pass arg : %d , thread id : %d\n", (int)num,thread_self_id());//sleep200毫秒thread_sleep(200);printf("thread exit\n");return 0;
}int main()
{//线程句柄Thread thread;int ret;//创建线程thread_create(&thread, thread_proc, (void *)1);//分离线程thread_detach(thread);printf("detach thread \n");thread_sleep(1000);printf("program exit\n");return 0;
}

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文只是简单不同平台的线程方法进行了一个整合，对函数的参数和返回值做了一个统一，由于在所有实现在头文件中，使用起来是很方便的，不需要额外编写makefile或cmakelist，头文件拷贝到项目就能直接用。