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多线程创建的API
• • • 线程创建函数：pthread_create 等待指定的线程结束：pthread_join
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获取自己线程ID函数：pthread_self 函数原形：pthread_t pthread_self (void)； 线程退出函数： pthread_exit 函数原形：void pthread_exit (void *__retval)
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线程的访问控制
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线程共享进程的资源和地址空间时必须保持线程间资源访问的 唯一性问题： 解决问题的方法： 互斥锁 命名规则：pthread_mutex_***
条件变量 命名规则： pthread_cond_*** 信号量: 命名规则： sem_***
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返回值：成功 0 失败 -1
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多线程创建的API
• 等待指定的线程结束：pthread_join
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函数原形：int pthread_join (pthread_t th, void **thread_return)； ① th:等待线程的标识符 ② thread_return：用户定义的指针，存放被等待线程的返回值 返回值：成功 0 失败 -1
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互斥锁主要的多线程API函数
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互斥锁初始化：pthread_mutex_init pthread_mutex_init (pthread_mutex_t *,__const pthread_mutexattr_t *) 销毁互斥锁：pthread_mutex_destroy int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *__mutex); 锁定互斥锁（阻塞）：pthread_mutex_lock int pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t *__mutex); 激活该产品 试图获得互斥锁（非阻塞）：pthread_mutex_trylock int pthread_mutex_trylock (pthread_mutex_t *__mutex); 解锁互斥锁：pthread_mutex_unlock int pthread_mutex_unlock (pthread_mutex_t *__mutex)
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多线程创建的API
• 线程创建函数：pthread_create
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函数原形：int pthread_create (pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr,void *(*start_routine) (void *),void *arg); ① thread:返回的线程标识符 ② attr：线程属性设置（NULL） ③ start_routine：线程函数的入口地址 ④ arg：传递给start_routine的参数
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生产者、消费者问题
主程序、生产者线程、消费者线程流程图：
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生产者、消费者问题
• 生产（post）、消费（get）流程图：
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Thank you
谢谢
Neusoft Group Ltd.
•
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多线程创建的API
试建立源文件，有如下要求：
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（1）Main函数所在的线程：循环3次打印“This is main process.” （2）在main函数内创建一个线程，函数入口为thread,在这个 函数内循环三次打印“This is thread created by main.” （3）main函数所在的线程必须等到thread所在的线程结束后 才能结束。
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信号量
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• 信号量 （1）信号量（semaphore）是另一种加锁操作，与普通加锁 不同的是，信号量记录了一个空闲资源数值，信号量的值表 示了当前空闲资源实体数。 （2）信号量的数据类型为结构sem_t，本质上是一个非负的 长整数计数器，它被用来控制对公共资源的访问。 ----当可用公共资源增加时，调用函数sem_post()增加信号 量。只有当信号量值大于0时，才能使用公共资源。 ----使用后，调用函数sem_wait()减少信号量。当它变为0时， 进程将主动放弃处理器进入等待队列。
线程访问控制-互斥锁
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• 互斥锁 互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。 （1）必要性显而易见：假设多个线程向同一个文件顺序写入 数据，最后得到的结果一定是灾难性的。 （2）判断线程间是否需要互斥，关键是看线程间是否共享某 一公有资源。 （3）数据类型：pthread_mutex_t 。 （4）线程执行临界区程序的操作按下列步骤进行： ①关锁。先检查锁的状态，如为关闭状态，则等待其打开； 如已打开了，则将其关闭，继续执行②的操作。 ②执行临界区程序。 ③开锁。将锁打开，退出临界区。
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条件变量
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• 条件ห้องสมุดไป่ตู้量 （1）条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号 的方法弥补了互斥锁的不足，它常和互斥锁一起使用。
（2）使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足 时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。 一旦其它的某个线程改变了条件变量，它将通知相应的条件 变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程 将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。
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多线程创建的API
注意事项：
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（1）编写源代码，如果需要调用线程函数，则必须包括头文件： #include<pthread.h> （2）在进行编译的时候需要使用参数：-lpthread
（3）变量类型pthread_t： pthread_t在头文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定义 typedef unsigned long int pthread_t；
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主要的多线程API函数
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初始化一个信号量：sem_init 函数原型为： extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value)); 增加信号量的值：sem_post 函数原形：sem_post( sem_t *sem ); 减少信号量的值：sem_ wait 函数原型：sem_wait( sem_t *sem ); 释放信号量：sem_ destroy 函数原型：sem_destroy(sem_t *sem) 用来释放信号量sem。
（3） 数据类型：pthread_cond_t 。
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条件变量主要的多线程API函数
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条件变量初始化：pthread_cond_init int pthread_cond_init (pthread_cond_t * cond, __const pthread_condattr_t * cond_attr) 销毁条件变量：pthread_cond_destroy int pthread_cond_destroy (pthread_cond_t *__cond) 等待条件变量（阻塞）：pthread_cond_wait extern int pthread_cond_wait (pthread_cond_t *__restrict__cond, pthread_mutex_t *__restrict __mutex) 指定时间到达前等待条件变量：pthread_cond_timedwait int pthread_cond_timedwait (pthread_cond_t *__restrict __cond, pthread_mutex_t *__restrict __mutex, __const struct timespec *__restrict __abstime) 唤醒线程等待条件变量：pthread_cond_signal extern int pthread_cond_signal (pthread_cond_t *__cond)；
不和进程比较，还有以下优点:
提高应用程序响应 使多CPU系统更加有效 改善程序结构
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多线程的创建
一、线程的创建和退出
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线程的创建：确定调用该线程函数的入口点。调用函数 pthread_create()。 线程的退出： （1）当该函数运行完之后，该线程就自动退出了。 （2）调用线程退出函数：pthread_exit() 。 注意：不要随意调用exit退出函数。
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生产者、消费者问题
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• 生产者、消费者问题的定义 生产者消费者问题：生产者要不断将数据放入共享的缓冲， 消费者要不断从缓冲取出数据。缓冲区满时，消费者必须等 生产者取走数据后才能再放新数据（不覆盖数据）；缓冲区 空时，消费者必须等生产者放入新数据后才能去取（不重 复）。