7Linux程序設計入門--線程操作

前言:Linux下線程的創建
介紹在Linux下線程的創建和基本的使用. Linux下的線程是一個非常複雜的問題,由
於我對線程的學習不時很好,我在這裏只是簡單的介紹線程的創建和基本的使用,關於線
程的高級使用(如線程的屬性,線程的互斥,線程的同步等等問題)可以參考我後面給出的
資料. 現在關於線程的資料在網絡上可以找到許多英文資料,後面我羅列了許多鏈接,對
線程的高級屬性感興趣的話可以參考一下. 等到我對線程的瞭解比較深刻的時候,我回來
完成這篇文章.如果您對線程瞭解的詳盡我也非常高興能夠由您來完善.
先介紹什麼是線程.我們編寫的程序大多數可以看成是單線程的.就是程序是按照一定的
順序來執行.如果我們使用線程的話,程序就會在我們創建線成的地方分叉,變成兩個"程
序"在執行.粗略的看來好象和子進程差不多的,其實不然.子進程是通過拷貝父進程的地
址空間來執行的.而線程是通過共享程序代碼來執行的,講的通俗一點就是線程的相同的
代碼會被執行幾次.使用線程的好處是可以節省資源,由於線程是通過共享代碼的,所以沒
有進程調度那麼複雜.
線程的創建和使用
線程的創建是用下面的幾個函數來實現的.
＃i nclude <pthread.h>;
int pthread_create(pthread_t *thread,pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine)(void *),void *arg);
void pthread_exit(void *retval);
int pthread_join(pthread *thread,void **thread_return);
pthread_create創建一個線程,thread是用來表明創建線程的ID,attr指出線程創建時候
的屬性,我們用NULL來表明使用缺省屬性.start_routine函數指針是線程創建成功後開始
執行的函數,arg是這個函數的唯一一個參數.表明傳遞給start_routine的參數. pthrea
d_exit函數和exit函數類似用來退出線程.這個函數結束線程,釋放函數的資源,並在最後
阻塞,直到其他線程使用pthread_join函數等待它.然後將*retval的值傳遞給**thread_
return.由於這個函數釋放所以的函數資源,所以retval不能夠指向函數的局部變量. pt
hread_join和wait調用一樣用來等待指定的線程. 下面我們使用一個實例來解釋一下使
用方法.在實踐中,我們經常要備份一些文件.下面這個程序可以實現當前目錄下的所有文
件備份.備份後的後綴名爲bak
＃i nclude <stdio.h>;
＃i nclude <unistd.h>;
＃i nclude <stdlib.h>;
＃i nclude <string.h>;
＃i nclude <errno.h>;
＃i nclude <pthread.h>;
＃i nclude <dirent.h>;
＃i nclude <fcntl.h>;
＃i nclude <sys/types.h>;
＃i nclude <sys/stat.h>;
＃i nclude <sys/time.h>;
#define BUFFER 512
struct copy_file {
int infile;
int outfile;
};
void *copy(void *arg)
{
int infile,outfile;
int bytes_read,bytes_write,*bytes_copy_p;
char buffer[BUFFER],*buffer_p;
struct copy_file *file=(struct copy_file *)arg;
infile=file->;infile;
outfile=file->;outfile;
/* 因爲線程退出時,所有的變量空間都要被釋放,所以我們只好自己分配內存了 */
if((bytes_copy_p=(int *)malloc(sizeof(int)))==NULL) pthread_exit(NULL);
bytes_read=bytes_write=0;
*bytes_copy_p=0;
/* 還記得怎麼拷貝文件嗎 */
while((bytes_read=read(infile,buffer,BUFFER))!=0)
{
if((bytes_read==-1)&&(errno!=EINTR))break;
else if(bytes_read>;0)
{
buffer_p=buffer;
while((bytes_write=write(outfile,buffer_p,bytes_read))!=0)
{
if((bytes_write==-1)&&(errno!=EINTR))break;
else if(bytes_write==bytes_read)break;
else if(bytes_write>;0)
{
buffer_p+=bytes_write;
bytes_read-=bytes_write;
}
}
if(bytes_write==-1)break;
*bytes_copy_p+=bytes_read;
}
}
close(infile);
close(outfile);
pthread_exit(bytes_copy_p);
}
int main(int argc,char **argv)
{
pthread_t *thread;
struct copy_file *file;
int byte_copy,*byte_copy_p,num,i,j;
char filename[BUFFER];
struct dirent **namelist;
struct stat filestat;
/* 得到當前路徑下面所有的文件(包含目錄)的個數 */
if((num=scandir(".",&namelist,0,alphasort))<0)
{
fprintf(stderr,"Get File Num Error:%s/n/a",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 給線程分配空間,其實沒有必要這麼多的 */
if(((thread=(pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t)*num))==NULL)||
((file=(struct copy_file *)malloc(sizeof(struct copy_file)*num))==NULL)
)
{
fprintf(stderr,"Out Of Memory!/n/a");
exit(1);
}

for(i=0,j=0;i<num;i++)
{
memset(filename,'/0',BUFFER);
strcpy(filename,namelist->;d_name);
if(stat(filename,&filestat)==-1)
{
fprintf(stderr,"Get File Information:%s/n/a",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 我們忽略目錄 */
if(!S_ISREG(filestat.st_mode))continue;
if((file[j].infile=open(filename,O_RDONLY))<0)
{
fprintf(stderr,"Open %s Error:%s/n/a",filename,strerror(errno));
continue;
}
strcat(filename,".bak");
if((file[j].outfile=open(filename,O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))
<0)
{
fprintf(stderr,"Creat %s Error:%s/n/a",filename,strerror(errno
));
continue;
}
/* 創建線程,進行文件拷貝 */
if(pthread_create(&thread[j],NULL,copy,(void *)&file[j])!=0)
fprintf(stderr,"Create Thread[%d] Error:%s/n/a",i,strerror(errno));
j++;
}
byte_copy=0;
for(i=0;i<j;i++)
{
/* 等待線程結束 */
if(pthread_join(thread,(void **)&byte_copy_p)!=0)
fprintf(stderr,"Thread[%d] Join Error:%s/n/a",
i,strerror(errno));
else
{
if(bytes_copy_p==NULL)continue;
printf("Thread[%d] Copy %d bytes/n/a",i,*byte_copy_p);
byte_copy+=*byte_copy_p;
/* 釋放我們在copy函數裏面創建的內存 */
free(byte_copy_p);
}
}
printf("Total Copy Bytes %d/n/a",byte_copy);
free(thread);
free(file);
exit(0);
}
線程的介紹就到這裏了,關於線程的其他資料可以查看下面這寫鏈接.
Getting Started With POSIX Threads
The LinuxThreads library