VI 线程属性 2 ( 线程调度策略 )
该功能在 Android , Linux 上可以使用 , 在 Visual Studio 中暂时无法测试
1. 线程调度策略 : 线程是需要抢占 CPU 资源进行执行的 , 调度策略就是设置抢占 CPU 的策略 ;
2. SCHED_FIFO 策略 :
① 调度机制 : 先创建的线程先执行 , CPU 一旦占用则一直占用 ;
② CPU 资源释放时机 : 当有更高优先级的任务出现或线程执行完毕 , CPU 资源才会释放 ;
③ 串行执行 : 如果两个线程都是 SCHED_FIFO 策略 , 并且优先级一样 , 那么两个线程一起执行的话 , 要先后执行 , 无法同时执行;
3. SCHED_RR 策略 :
① 调度机制 : 时间片轮转 , 系统为不同的线程分配不同的时间段 , 指定的线程只有在指定的时间段内才能使用 CPU 资源 ;
② 并行执行 : 如果两个线程都是 SCHED_RR 策略 , 并且优先级一样 , 那么两个线程一起执行的话 , 两个线程同时执行 ;
4. 调度策略设置方法 :
① 函数原型 : int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy);
② 参数 1 ( pthread_attr_t *attr ) : 线程属性对象 ;
③ 参数 2 ( int policy ) : 调度策略 ;
VII 线程属性 3 ( 线程优先级设置 )
该功能在 Android , Linux 上可以使用 , 在 Visual Studio 中暂时无法测试
1. 线程优先级 : 优先级是一个数值 , 数值越大 , 优先级越高 , 系统在进行线程调度时 , 优先给优先级高的线程分配资源 , 优先级高的先执行 ;
2. 线程优先级类型 : 优先级是 sched_param 结构体变量 , 在 sched_param 结构体中只有一个成员sched_priority ;
struct sched_param { int sched_priority; };
3. 优先级取值范围 : 该范围与调度策略有关 , 可以获取该调度策略优先级的最大最小值 ;
① 获取 SCHED_FIFO 策略的最大优先级 :
//获取 SCHED_FIFO 策略的最大优先级 int max_priority_of_fifo = sched_get_priority_max(SCHED_FIFO);
② 获取 SCHED_FIFO 策略的最小优先级 :
//获取 SCHED_FIFO 策略的最小优先级 int min_priority_of_fifo = sched_get_priority_min(SCHED_FIFO);
4. 设置线程优先级代码示例 :
//获取 SCHED_FIFO 策略的最大优先级 int max_priority_of_fifo = sched_get_priority_max(SCHED_FIFO); //获取 SCHED_FIFO 策略的最小优先级 int min_priority_of_fifo = sched_get_priority_min(SCHED_FIFO); //声明调度参数结构体 sched_param param; //设置调度参数结构体的 sched_priority 成员 param.sched_priority = max_priority_of_fifo; //设置线程优先级 pthread_attr_setschedparam(&attribute, ¶m);
VIII 线程等待
1. 线程等待方法 :
① 函数作用 : 等待线程结束 , 用于线程间同步操作 ;
② 函数原型 : int pthread_join(pthread_t thread, void **retval); ;
③ 参数 1 ( pthread_t thread ) : 线程标识符 , 要等待哪个线程结束 ;
④ 参数 2 ( void **retval ) : 被等待线程的返回值 ;
2. 代码示例 :
//pthread_join : 等待线程结束 // 等线程执行完毕后 , 在执行下面的内容 pthread_join(pid, 0);
IX 互斥锁
【C++ 语言】pthread_mutex_t 互斥锁
X 线程代码示例
1. 代码示例 :
// 005_Thread.cpp: 定义应用程序的入口点。 // #include "005_Thread.h" #include <pthread.h> //引入队列的头文件 #include <queue> using namespace std; /* 定义线程中要执行的方法 将该函数的指针作为线程创建方法 pthread_create 的第三个参数 C++ 中规定线程执行函数的函数指针类型是 void *(PTW32_CDECL *start) (void *) */ void* pthread_function(void* args) { //延迟 100 ms 执行 //_sleep(100); //指针类型转换 : 将 void* 转为 char* // 使用 static_cast 类型转换标识符 char* hello = static_cast<char*>(args); //打印参数 cout << "pthread_function 线程方法 执行 参数 : " << hello << endl; return 0; } /* 互斥锁 : 声明 : 先声明互斥锁 初始化 : 在进行初始化操作 销毁 : 使用完毕后 , 要将该互斥锁销毁 */ pthread_mutex_t mutex_t; //声明一个队列变量 // 该变量是全局变量 // 该变量要在不同的线程中访问 , 用于展示线程同步 queue<int> que; /* 操作线程方法 : 参数和返回值都是 void* 类型 互斥锁使用 : 多个线程对一个队列进行操作 , 需要使用互斥锁将该队列锁起来 , pthread_mutex_lock 使用完毕后在进行解锁 , pthread_mutex_unlock 该类型的锁与 Java 中的 synchronized 关键字一样 , 属于悲观锁 其作用是通过 mutex 互斥锁 , 将上锁与解锁之间的代码进行同步 */ void* queue_thread_fun(void* args) { //先用互斥锁上锁 pthread_mutex_lock(&mutex_t); if (!que.empty()) { //打印队列中的第一个元素 printf("获取 que 队列第一个数据 : %d\n", que.front()); //将队列首元素弹出 que.pop(); } else { printf("获取 que 队列为空\n"); } //操作完毕后, 解锁 pthread_mutex_unlock(&mutex_t); return 0; } /* 如果 8 个线程同时读取队列中的信息 , 会出现程序崩溃 在多线程环境下 , 对队列进 queue_thread 行操作 , queue_thread 是线程不安全的 这里需要加锁 , 进行 线程同步的操作 */ int main() { //初始化互斥锁 pthread_mutex_init(&mutex_t, 0); //向其中加入 5 个int数据 for (size_t i = 0; i < 5; i++) { que.push(i); cout << "放入数据 : " << i << endl; } //创建多个线程操作 queue_thread 队列 pthread_t pids[8]; for (size_t i = 0; i < 8; i++) { //创建线程 pthread_create(&pids[i], 0, queue_thread_fun, 0); } //销毁互斥锁 pthread_mutex_destroy(&mutex_t); return 0; } int main2() { cout << "Hello CMake。" << endl; // I. 测试 POSIX 线程方法 pthread_self(); // II //线程标识符 , 这里需要传入指针 , 因此这里使用 & 取地址符获取其地址当做指针变量 pthread_t pid; char* hello = "Hello Thread"; /* 线程属性结构体变量 该线程属性需要先进行初始化和销毁; 线程属性初始化方法 : int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr); 线程属性销毁方法 : int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr); 线程属性类型定义 : typedef struct pthread_attr_t_ * pthread_attr_t; pthread_attr_t 其本质是一个指针 ; pthread_attr_t attribute 声明后 , 该指针是野指针 , 需要将其设置为 0 ; */ pthread_attr_t attribute = 0; //初始化线程属性, 此处的参数是指针的指针 , 该指针指向 0 地址 ; // 初始化时 , 肯定要创建一个有实际意义的线程属性结构体 , 将 attribute 二维指针 指向结构体指针 // 指向指针的指针意义 : 在传递时可以在函数内部修改指针指向的地址 ; //初始化线程属性时 , 对属性进行了默认配置 ; pthread_attr_init(&attribute); //常用属性 1 : //非分离线程 ; // 线程创建后 , 默认是非分离线程 ; // 创建线程后 , 线程执行 , 如果调用 pthread_join 函数 , 其作用是等待 pthread_function 线程函数执行完毕 ; // 非分离线程允许在其它线程中 , 来等待另外线程执行完毕 ; //分离线程 : // 不能被其它线程操作 , 如调用 pthread_join 函数 , 无法等待该分离线程执行完毕 ; /* 设置线程属性为 分离线程 如果没有设置分离线程时 , 先执行完线程内容 , 等待线程执行完毕后 , 才执行 pthread_join 后的代码 如果设置了分离线程属性 , pthread_join 等待线程执行完毕是无效的 , 主线程会继续向后执行 , 不会等待线程执行完毕 因此打印出的内容是 先打印 "线程执行完毕" , 然后才打印线程方法中的内容 不经常使用 : 一般情况下是不经常将线程设置为分离线程 , 如果设置了 , 那么该线程就无法进行控制 */ pthread_attr_setdetachstate(&attribute, PTHREAD_CREATE_DETACHED); /* 常用属性 2 : 线程的调度策略 该功能在 Android , Linux 上可以使用 , 在 Visual Studio 中暂时无法测试 线程是需要抢占 CPU 资源进行执行的 , 调度策略就是设置抢占 CPU 的策略 调度策略 : SCHED_FIFO 策略 : 先创建的线程先执行 , CPU 一旦占用则一直占用 , CPU 资源释放时机 : 当有更高优先级的任务出现或线程执行完毕 , CPU 资源才会释放 串行执行 : 如果两个线程都是 SCHED_FIFO 策略 , 并且优先级一样 , 那么两个线程一起执行的话 , 要先后执行 , 无法同时执行; SCHED_RR 策略 : 时间片轮转 , 系统为不同的线程分配不同的时间段 , 指定的线程只有在指定的时间段内才能使用 CPU 资源 并行执行 : 如果两个线程都是 SCHED_RR 策略 , 并且优先级一样 , 那么两个线程一起执行的话 , 两个线程同时执行 调度策略设置方法 : 函数原型 : int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy); 参数 1 ( pthread_attr_t *attr ) : 线程属性对象 参数 2 ( int policy ) : 调度策略 */ /* 常用属性 3 : 优先级设置 该功能在 Android , Linux 上可以使用 , 在 Visual Studio 中暂时无法测试 优先级是一个数值 , 数值越大 , 优先级越高 , 系统在进行线程调度时 , 优先给优先级高的线程分配资源 , 优先级高的先执行 ; 优先级是 sched_param 结构体变量 , 在 sched_param 结构体中只有一个成员sched_priority ; struct sched_param { int sched_priority; }; 优先级设置方法 : pthread_attr_setschedparam 优先级取值范围 : 该范围与调度策略有关 , 可以获取该调度策略优先级的最大最小值 下面有获取 SCHED_FIFO 的最高和最低优先级取值 */ //获取 SCHED_FIFO 策略的最大优先级 int max_priority_of_fifo = sched_get_priority_max(SCHED_FIFO); //获取 SCHED_FIFO 策略的最小优先级 int min_priority_of_fifo = sched_get_priority_min(SCHED_FIFO); //声明调度参数结构体 sched_param param; //设置调度参数结构体的 sched_priority 成员 param.sched_priority = max_priority_of_fifo; //设置线程优先级 pthread_attr_setschedparam(&attribute, ¶m); /* 线程创建方法函数原型 : int pthread_create( pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, (void*)(*start_rtn)(void*), void *arg); 该方法需要提供四个参数 ; 参数 1 ( pthread_t *tidp ) :线程标识符指针 , 该指针指向线程标识符 ; 参数 2 ( const pthread_attr_t *attr ) : 线程属性指针 ; 参数 3 ( (void*)(*start_rtn)(void*) ) : 线程运行函数指针 , start_rtn 是一个函数指针 , 其参数和返回值类型是 void* 类型 参数 4 ( void *arg ) : 参数 3 中的线程运行函数的参数 ; 返回值 : 线程创建成功 , 返回 0 ; 线程创建失败 , 返回 错误代码 ; 关于函数指针参数 : C++ 中函数指针类型是 void *(PTW32_CDECL *start) (void *) , 函数的参数类型是 void* 指针 函数的返回值类型 void* 指针 函数多参数方案 : 如果线程执行的函数有多个参数 , 可以使用结构体 , 类进行封装 线程属性 : 创建线程时 , 给线程指定属性 pthread_attr_t 是结构体类型 */ //函数指针 函数名 和 &函数名 都可以作为函数指针 pthread_create(&pid , &attribute, pthread_function, hello); //pthread_join : 等待线程结束 // 等线程执行完毕后 , 在执行下面的内容 pthread_join(pid, 0); cout << " 线程执行完毕 " << endl; //销毁线程属性 pthread_attr_destroy(&attribute); return 0; }
2. 执行结果 :
放入数据 : 0 放入数据 : 1 放入数据 : 2 放入数据 : 3 放入数据 : 4 获取 que 队列第一个数据 : 0 获取 que 队列第一个数据 : 1 获取 que 队列第一个数据 : 2 获取 que 队列第一个数据 : 3 获取 que 队列第一个数据 : 4 D:\002_Project\006_Visual_Studio\005_Thread\out\build\x64-Debug\005_Thread\005_Thread.exe (进程 1852)已退出，返回代码为: 0。 若要在调试停止时自动关闭控制台，请启用“工具”->“选项”->“调试”->“调试停止时自动关闭控制台”。 按任意键关闭此窗口...
