linux c++ 多线程【一】

时间：2015-08-03 16:13:55 阅读：274 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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之前自己在写一个爬虫项目的时候，用到了多线程的内容；但只是调用了java和python的线程池的库函数，而且没有涉及到多线程的核心内容（最起码连互斥都没有用到）。面试时被问到了相关的内容，回答的不太好，也提醒了自己把这块内容捡起来并夯实一下。

学习的原则是从最简单的可以run的demo开始。

主要参考了下面这个视频内容（https://www.youtube.com/watch?v=fcHngVr4y7M）需FQ。

代码如下：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

using namespace std;

int sum = 0;
void *add(void *);
pthread_mutex_t mut;

int main()
{
    pthread_t  thread[10];
    int num;
    long count;

    cout << "Enter the number of thread bewteen (1-10): ";
    cin >> num;

    cout << "Enter number to count to: ";
    cin >> count;

    pthread_mutex_init(&mut, NULL);

    for ( int x=0; x <num; ++x )
        pthread_create(&thread[x], NULL, add, (void *)count);

    for ( int x=0; x <num; ++x )
        pthread_join(thread[x],NULL);

    cout << sum << endl;
    return 0;
}

void *add(void *count)
{
    long num;
    num = (long) count;
    pthread_mutex_lock(&mut);
    for ( long x=1; x<=num; ++x )
    {
        sum += x;
        cout << sum << ‘\t‘ << x << endl;
    }
    pthread_mutex_unlock(&mut);
}

代码的功能很简单：

a. 有个一全局变量num用于累加的，每个线程都可以访问这个num

b. 向每个线程传入参数count，意义是每个线程内部对num累加多少

刚开始学习，不用纠结细节，先熟悉全貌。我总结需要大概了解以下几块内容，理解到哪算哪，有不到位的后面再改：

1）<pthread.h>

　　含义是“Linux系统下多线程遵循POSIX接口标准”（如果是windows的话，又有另一套接口标准了）

2）pthread_create(p1, p2, p3, p4) （参照：http://man7.org/linux/man-pages/man3/pthread_create.3.html）

函数原型：int pthread_create( pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg)

　　这是创建一个线程的函数。p2先不去管它，先看p1，p3和p4。

　　p1：指向标示线程id号变量的指针（如果线程创建成功，p1指向的元素中就会被赋值一个该线程的唯一标示值）

　　p3：指向线程执行的函数指针

　　p4：指向传给线程参数的指针

　　如果返回0：

　　　　a. 一个新线程就run起来了

　　　　b. 从“pthread_t *thread”指向的变量中，我们可以获得该线程的id号

　　　　c. 甚至有可能在pthread_create返回0之前，这个新线程就执行完毕了

3）pthread_join(p1, p2) （https://computing.llnl.gov/tutorials/pthreads/man/pthread_join.txt）

函数原型：int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr)

　　功能是wait for thread termination，在代码中的目的是让主进程等待线程执行完毕再退出

　　p1：要wait的thread是谁（即线程创建时产生的唯一标示id）

　　p2：暂时还没用到

到这里，其实多线程的最简单的demo就可以跑起来了。但是这里会有问题：如果若干个线程同时对全局变量num操作，就会产生资源竞争的问题。

这时候就需要一种机制来避免这样的问题，其中一种机制就成为互斥量 mutex

用法：

1）先初始化互斥量pthread_mutex_init

2）在线程内部需要加锁的代码段前pthread_mutex_lock加锁

3）在资源使用结束后pthread_mutex_unlock解锁

关于mutex是啥，下面这段话解释的很好，直接粘过来了：

“

A mutex variable acts like a "lock" protecting access to a shared data resource. The basic concept of a mutex as used in Pthreads is that only one thread can lock (or own) a mutex variable at any given time. Thus, even if several threads try to lock a mutex only one thread will be successful. No other thread can own that mutex until the owning thread unlocks that mutex. Threads must "take turns" accessing protected data.

”

放到这个demo中来说，mut是一个互斥量，每个线程都可以访问，但是同时只能有一个线程对其成功lock；且一旦lock上了，其他线程就不能再lock或unlock了，只能由这个线程自身unlock。

这样，保证同时只有一个线程在操作num的值，因此这个demo中就线程同步了。

同步后的输出结果：

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