linux编程之pthread_create函数
2011-04-12 14:24
UNIX环境创建线程函数，
具体格式：
#include<pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t *restrict_attr,void*（*start_rtn)(void*),void *restrict arg);
返回值：
若成功则返回0，否则返回出错编号
返回成功时，由tidp指向的内存单元被设置为新创建线程的线程ID。
attr参数用于制定各种不同的线程属性。新创建的线程从start_rtn函数的地址开始运行，该函数只有一个无指针参数arg，如果需要向start_rtn函数传递的参数不止一个，那么需要把这些参数放到一个结构中，然后把这个结构的地址作为arg的参数传入。
linux下用C开发多线程程序，Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread。
#include <pthread.h>int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void), void *restrict arg);
Returns: 0 if OK, error number on failure
由 restrict 修饰的指针是最初唯一对指针所指向的对象进行存取的方法，仅当第二个指针基于第一个时，才能对对象进行存取。
对对象的存取都限定于基于由 restrict 修饰的指针表达式中。
由 restrict 修饰的指针主要用于函数形参，或指向由 malloc() 分配的内存空间。
restrict 数据类型不改变程序的语义。
编译器能通过作出 restrict 修饰的指针是存取对象的唯一方法的假设，更好地优化某些类型的例程。
第一个参数为指向线程标识符的指针。
第二个参数用来设置线程属性。
第三个参数是线程运行函数的起始地址。
最后一个参数是运行函数的参数。
另外，在编译时注意加上-lpthread参数，以调用静态链接库。因为pthread并非Linux系统的默认库
线程创建函数：
int pthread_create(pthread_t *tid, const pthread_attr_t *attr, void * (*func)(void *), void *arg);
参数func 表示代一个参数void *，返回值也为void *;
对于void *arg,参数传入，在gcc 3.2.2条件下，以下面两种方式传入都可编译通过。
int ssock;
int TCPechod(int fd);
1.pthread_create(&th, &ta, (void *(*)(void *))TCPechod, (void *)ssock);
2.pthread_create(&th, &ta, (void *(*)(void *))&TCPechod, (void *)&ssock);
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Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread。
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,
const pthread_attr_t *restrict attr,
void *(*start_rtn)(void),
void *restrict arg);
Returns: 0 if OK, error number on failure
restrict它是c99中新增加的类型定义，这里先不管，为了好理解，直接把它去掉就行。第一个参数为指向线程标识符的指针。
第二个参数用来设置线程属性。
第三个参数是线程运行函数的起始地址。
最后一个参数是运行函数的参数。
下面这个程序中，我们的函数
thr_fn
不需要参数，所以最后一个参数设为空指针。第二个参数我们也设为空指针，这样将生成默认属性的线程。当创建线程成功时，函数返回0，若不为0则说明创建线程失败，常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程，例如线程数目过多了；后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。创建线程成功后，新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数，原来的线程则继续运行下一行代码。
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
pthread_t ntid;
void printids(const char *s)
{
pid_t pid;
pthread_t tid;
pid = getpid();
tid = pthread_self();
printf("%s pid %u tid %u (0x%x)\n",s,(unsigned int)pid,(unsigned int)tid,(unsigned
int)tid);
}
void *thr_fn(void *arg)
{
printids("new thread:");
return ((void *)0);
}
int main()
{
int err;
err = pthread_create(&ntid,NULL,thr_fn,NULL);
if(err != 0)
{
printf("can't create thread: %s\n",strerror(err));
return 1;
}
printids("main thread:");
sleep(1);
return 0;
}
把APUE2上的一个程序修改一下，然后编译。
结果报错:
pthread.c:(.text+0x85)：对‘pthread_create’未定义的引用
由于pthread库不是Linux系统默认的库，连接时需要使用库libpthread.a,所以在使用pthread_create创建线程时，在编译中要加-lpthread参数:
gcc -o pthread -lpthread pthread.c
Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread
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#include <pthread.h>
/＊
功能：创建线程
参数： thread_id： 指向线程标识符的指针
attr： 设置线程属性，NULL为默认属性
start_routine： 指向线程运行函数的指针
arg： 线程运行函数的参数
返回值： 成功：0
失败：错误代码
*/
int pthread_create(pthread_t *restrict thread_id,
const pthread_attr_t *restrict attr,
void *(*start_routine)(void *),
void *restrict arg);
#include <pthread.h>
/＊
功能：创建线程
参数： thread_id： 指向线程标识符的指针
attr： 设置线程属性，NULL为默认属性
start_routine： 指向线程运行函数的指针
arg： 线程运行函数的参数
返回值： 成功：0
失败：错误代码
*/
int pthread_create(pthread_t *restrict thread_id,
const pthread_attr_t *restrict attr,
void *(*start_routine)(void *),
void *restrict arg);
与fork()调用创建一个进程的方法不同，pthread_create()创建的线程并不具备与主线程（即调用pthread_create()的线程）同样的执行序列，而是使其运行start_routine(arg))函数。
thread_id返回创建的线程ID
attr参数是一个结构指针，用于设置的线程属性（见下）。结构中的元素分别对应着新线程的运行属性，主要包括以下几项：__detachstate，表示新线程是否与进程中其他线程脱离同步，如果置位则新线程不能用pthread_join()来同步，且在退出时自行释放所占用的资源。缺省为PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。这个属性也可以在线程创建并运行以后用pthread_detach()来设置，而一旦设置为PTHREAD_CREATE_DETACH状态（不论是创建时设置还是运行时设置）则不能再恢复到 PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。
__schedpolicy，表示新线程的调度策略，主要包括SCHED_OTHER（正常、非实时）、SCHED_RR（实时、轮转法）和 SCHED_FIFO（实时、先入先出）三种，缺省为SCHED_OTHER，后两种调度策略仅对超级用户有效。运行时可以用过 pthread_setschedparam()来改变。
__schedparam，一个struct sched_param结构，目前仅有一个sched_priority整型变量表示线程的运行优先级。这个参数仅当调度策略为实时（即SCHED_RR 或SCHED_FIFO）时才有效，并可以在运行时通过pthread_setschedparam()函数来改变，缺省为0。
__inheritsched，有两种值可供选择：PTHREAD_EXPLICIT_SCHED和PTHREAD_INHERIT_SCHED，前者表示新线程使用显式指定调度策略和调度参数（即attr中的值），而后者表示继承调用者线程的值。缺省为PTHREAD_EXPLICIT_SCHED。
__scope，表示线程间竞争CPU的范围，也就是说线程优先级的有效范围。POSIX的标准中定义了两个值：PTHREAD_SCOPE_SYSTEM和PTHREAD_SCOPE_PROCESS，前者表示与系统中所有线程一起竞争CPU时间，后者表示仅与同进程中的线程竞争CPU。目前LinuxThreads仅实现了PTHREAD_SCOPE_SYSTEM一值。
pthread_attr_t结构中还有一些值，但不使用pthread_create()来设置。
为了设置这些属性，POSIX定义了一系列属性设置函数，包括pthread_attr_init()、pthread_attr_destroy()和与各个属性相关的pthread_attr_get---/pthread_attr_set---函数。
pthread_create()的返回值表示线程创建是否成功。常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程，例如线程数目过多了；后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。
尽管arg是void *类型的变量，但它同样可以作为任意类型的参数传给start_routine()函数；同时，start_routine()可以返回一个void *类型的返回值，而这个返回值也可以是其他类型，并由pthread_join()获取。