1. 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)
**;**
2. pthread_create 方法的 4 个参数 ;
3. 返回值说明 :
4. 关于函数指针参数的说明 : C++ 中函数指针类型是 void *(PTW32_CDECL *start) (void *)
5. 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 ;
6. 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 ;
7. 代码示例 :
/*
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);
1. 线程执行函数的要求 : C++ 中规定线程执行函数的函数指针类型是 void *(PTW32_CDECL *start) (void *)
;
2. 函数作用 : 将该函数的指针作为线程创建方法 pthread_create 的第三个参数 ;
3. 参数处理 : 在线程创建时 , 传入参数 , 将该参数转为 char* 字符串指针类型 , 将其打印出来 ;
4. 代码示例 :
/*
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;
}
1. 线程标识符 : pthread_t 类型 , 用于声明线程的 ID ;
2. 类型本质 : 该类型是一个结构体 ;
typedef struct {
void * p; /* Pointer to actual object */
unsigned int x; /* Extra information - reuse count etc */
} ptw32_handle_t;
typedef ptw32_handle_t pthread_t;
3. 代码示例 : 声明线程标识符 , 下面的代码是在栈内存中声明线程标识符 , pthread_create 方法中需要传入指针 , 这里使用取地址符获取其指针 ;
//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;
1. 线程属性 : pthread_attr_t 表示线程属性类型 , 查看其类型声明 , 得到如下代码 , pthread_attr_t 类型是一个指针类型 ;
typedef struct pthread_attr_t_ * pthread_attr_t;
2. 线程属性声明 : 线程属性类型是一个指针 , 初始化时其值是随机值 , 是个野指针 , 这里将其设置为 0 ;
pthread_attr_t attribute = 0;
3. 线程属性的初始化和销毁 : 该线程属性需要先进行初始化和销毁;
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
; 初始化线程属性时 , 对属性进行了默认配置 ; pthread_attr_init(&attribute);
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
; //销毁线程属性
pthread_attr_destroy(&attribute);
4. 二维指针参数 :
pthread_attr_t *
类型的参数 , pthread_attr_t
类型是指针 , pthread_attr_t *
是 二维指针 ; 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 二维指针指向线程属性结构体指针 ;5. 代码示例 :
/*
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);
1. 线程的默认属性 : 线程创建后 , 默认是非分离线程 ;
2. 非分离线程 :
3. 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 ;
4. 非分离线程 与 分离线程 比较 :
5. 分离线程不经常使用 : 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 ;
6. 设置线程为分离线程代码示例 :
pthread_attr_setdetachstate(&attribute, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
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 :
3. SCHED_RR 策略 :
4. 调度策略设置方法 :
int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy);
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 ;
//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);
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);
1. 线程等待方法 :
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);
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”。
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