Linux 应用基础 多线程编程

简介: 如果一个程序,你想实现按一下按键 就播放一首歌。可是呢?又担心按键程序会有延迟,不能及时的播放音乐。 这时,如果使用多进程编程,相当于出现了两个 main 函数,在这两个 main 函数之前要进行联络就需要使用相应的函数,就会造成很长时间的浪费。 如果,使用多线程编程,就会使两个功能在一个程序中,通过一个全局变量就可以实现联络,节省时间。

前言


什么是 多线程编程 呢?

大家写代码时可能遇到过一个问题,想实现两个事件,一个需要等待,另一个需要实时进行,这时候如果想两者都正常运行,就需要使用多线程编程了。


一、多线程编程概念


1 .实例:


如果一个程序,你想实现按一下按键 就播放一首歌。可是呢?又担心按键程序会有延迟,不能及时的播放音乐。 这时,如果使用多进程编程,相当于出现了两个 main 函数,在这两个 main 函数之前要进行联络就需要使用相应的函数,就会造成很长时间的浪费。 如果,使用多线程编程,就会使两个功能在一个程序中,通过一个全局变量就可以实现联络,节省时间。


2.多线程概述:


所谓线程,就是操作系统所能调度的最小单位。对于普通的进程,只有一个线程在执行对应的逻辑。我们可以通过多线程编程,使一个进程可以去执行多个不同的任务。


相比多进程编程而言,线程享有共享资源,即在进程中出现的全局变量,每个线程都可以去访问它,,使得系统资源消耗减少,可以提高 CPU 的使用率。


二、线程的使用


1. 线程的标识: pthread_t :


对于一个进程都有对应的一个 PID 号,而对于线程有着一个类似的PID号, 是 tid (线程号)。可以通过函数 pthread_self,来返回当前线程的线程号。


#include <pthread.h>
  pthread_t tid = pthread_self();//获取主线程的tid号


2.查看线程数 , 进程号:


(1). 在 ps 命令中,“-T” 选项可以开启进程查看。


[root@100ask:/mnt]#
[root@100ask:/mnt]# ps - T
PID   USER     COMMAND


(2). 通过 cat /proc/进程号/status | grep Threads 查看线程号。

Threads 后面的是线程数。


[root@100ask:/mnt]#
[root@100ask:/mnt]# cat /proc/390/status | grep Threads
Threads:        3
[root@100ask:/mnt]#



3. 创建线程:

pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);

1

pthread :指针,用来保存新建线程的线程号 ( tid ).

第二个参数表示了线程的属性,一般传入NULL表示默认属性.

第三个参数是一个函数指针,就是线程执行的函数.


void *fun(void *arg)
  {
    printf("pthread_New = %lu\n",(unsigned long)pthread_self());//打印线程的tid号
  }
  int main()
  {
  pthread_t tid1;
  pthread_create(&tid1,NULL,fun,NULL);//创建线程
  }


三. 互斥量


当多个线程 A , B 都想访问一块空间时,为保证这块空间数据的可靠性,不被随意改变,就要使用一把锁将其空间锁住。 A 要访问时,就锁住,则 B 就不可随意改变其数值。等到 A 结束后,再将其打开,B就可以访问。反之,一样。 这就是需要用到 互斥量。


1. 互斥量的初始化:
pthread_mutex_t g_tMutex  = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1
2
2. 互斥量加锁/解锁:
#include <pthread.h>
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
1
2
3
4

成功:返回0


四. 条件变量


条件变量时一种同步机制,用来通知其他线程条件满足了。一般是用来通知对方共享数据的状态信息,因此条件变量时结合互斥量来使用的。


1. 条件变量的初始化:
pthread_cond_t  g_tConVar = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
1
2
2. 休眠等待 (等待条件变量):
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
1
3. 通知条件变量:
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
1

总结

多线程编程在实际工作会用很多,希望大家好好理解一下。不清楚的欢迎留言讨论


相关文章
|
9天前
|
存储 监控 Linux
嵌入式Linux系统编程 — 5.3 times、clock函数获取进程时间
在嵌入式Linux系统编程中,`times`和 `clock`函数是获取进程时间的两个重要工具。`times`函数提供了更详细的进程和子进程时间信息,而 `clock`函数则提供了更简单的处理器时间获取方法。根据具体需求选择合适的函数,可以更有效地进行性能分析和资源管理。通过本文的介绍,希望能帮助您更好地理解和使用这两个函数,提高嵌入式系统编程的效率和效果。
61 13
|
3天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
41 2
|
26天前
|
设计模式 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与解决方案####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的问题及其解决策略。通过分析竞态条件、死锁、活锁等典型场景,并结合代码示例和实用技巧,帮助开发者有效避免这些陷阱,提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
24天前
|
缓存 Java 调度
多线程编程核心:上下文切换深度解析
在现代计算机系统中,多线程编程已成为提高程序性能和响应速度的关键技术。然而,多线程编程中一个不可避免的概念就是上下文切换(Context Switching)。本文将深入探讨上下文切换的概念、原因、影响以及优化策略,帮助你在工作和学习中深入理解这一技术干货。
40 10
|
26天前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,如竞态条件、死锁和内存一致性错误,并提供了实用的避免策略。通过分析典型错误案例,本文旨在帮助开发者更好地理解和掌握多线程环境下的编程技巧,从而提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
20天前
|
安全 算法 Java
Java多线程编程中的陷阱与最佳实践####
本文探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,并介绍了如何通过最佳实践来避免这些问题。我们将从基础概念入手,逐步深入到具体的代码示例,帮助开发者更好地理解和应用多线程技术。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的见解和建议。 ####
|
20天前
|
Java 调度
Java中的多线程编程与并发控制
本文深入探讨了Java编程语言中多线程编程的基础知识和并发控制机制。文章首先介绍了多线程的基本概念,包括线程的定义、生命周期以及在Java中创建和管理线程的方法。接着,详细讲解了Java提供的同步机制,如synchronized关键字、wait()和notify()方法等,以及如何通过这些机制实现线程间的协调与通信。最后,本文还讨论了一些常见的并发问题,例如死锁、竞态条件等,并提供了相应的解决策略。
43 3
|
24天前
|
算法 调度 开发者
多线程编程核心:上下文切换深度解析
在多线程编程中,上下文切换是一个至关重要的概念,它直接影响到程序的性能和响应速度。本文将深入探讨上下文切换的含义、原因、影响以及如何优化,帮助你在工作和学习中更好地理解和应用多线程技术。
34 4
|
26天前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程并发编程:同步机制与实践应用
本文深入探讨Java多线程中的同步机制,分析了多线程并发带来的数据不一致等问题,详细介绍了`synchronized`关键字、`ReentrantLock`显式锁及`ReentrantReadWriteLock`读写锁的应用,结合代码示例展示了如何有效解决竞态条件,提升程序性能与稳定性。
111 6
|
1天前
|
安全 Java API
【JavaEE】多线程编程引入——认识Thread类
Thread类,Thread中的run方法,在编程中怎么调度多线程