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Linux C线程函数有哪些?参数与返回值怎么用?

线程创建与管理

在Linux C编程中,线程的创建与销毁是并发编程的基础,核心函数pthread_create用于新建线程,其原型为:

Linux C线程函数有哪些?参数与返回值怎么用?

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg);
  • thread:指向线程标识符的指针;
  • attr:线程属性,通常传NULL表示默认属性;
  • start_routine:线程执行函数的入口地址;
  • arg:传递给线程函数的参数。

线程终止可通过pthread_exit实现,调用后线程资源会被回收,若需等待线程结束,则使用pthread_join,该函数会阻塞调用线程,直到目标线程执行完毕。

pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
pthread_join(tid, NULL); // 等待tid线程结束

线程同步机制

多线程环境下,共享资源的访问需要同步机制避免竞争条件,Linux C提供了多种同步工具:

互斥锁(Mutex)

互斥锁通过pthread_mutex_t类型实现,核心操作包括初始化pthread_mutex_init、加锁pthread_mutex_lock、解锁pthread_mutex_unlock以及销毁pthread_mutex_destroy

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_lock(&mutex);
// 访问共享资源
pthread_mutex_unlock(&mutex);

条件变量(Condition Variable)

条件变量常与互斥锁配合使用,实现线程间的等待与通知,关键函数有pthread_cond_wait(等待条件满足)和pthread_cond_signal(唤醒一个等待线程),典型场景包括生产者-消费者模型:

Linux C线程函数有哪些?参数与返回值怎么用?

pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (condition_is_false) {
    pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 释放锁并等待
}
// 执行条件满足后的操作
pthread_mutex_unlock(&mutex);

读写锁(RWLock)

读写锁允许多个读线程或一个写线程并发访问,适用于读多写少的场景,通过pthread_rwlock_t实现,包含pthread_rwlock_rdlock(读锁)、pthread_rwlock_wrlock(写锁)和pthread_rwlock_unlock(解锁)等函数。

线程属性与清理

�线程属性设置

pthread_attr_t结构体可定制线程属性,如栈大小、调度策略等,通过pthread_attr_init初始化属性后,可调用pthread_attr_setstacksize设置栈大小,或用pthread_attr_detach将线程设为分离状态(线程结束后自动回收资源)。

线程清理处理

为确保线程退出时资源释放,可注册清理函数pthread_cleanup_push,与pthread_cleanup_pop配对使用。

void cleanup_handler(void *arg) {
    // 释放资源
}
pthread_cleanup_push(cleanup_handler, &resource);
// 可能需要清理的操作
pthread_cleanup_pop(1); // 1表示执行清理函数后弹出

线程私有数据

若需为每个线程维护独立的数据副本,可使用线程私有数据(TSD),通过pthread_key_create创建键,pthread_setspecific绑定线程私有数据,pthread_getspecific获取数据。

Linux C线程函数有哪些?参数与返回值怎么用?

pthread_key_t key;
pthread_key_create(&key, NULL); // 创建键
pthread_setspecific(key, data); // 绑定数据
void *data = pthread_getspecific(key); // 获取数据

Linux C线程函数为多线程编程提供了完整的工具集,合理使用这些函数可有效管理线程生命周期、同步共享资源,并优化并发程序的性能,开发者需根据实际场景选择合适的同步机制,确保程序的正确性与高效性。

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