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《linux多線程設(shè)計(jì)new》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、linux多線程設(shè)計(jì)百科名片??linuxlinux多線程設(shè)計(jì)是指基于Linux操作系統(tǒng)下的多線程設(shè)計(jì),包括多任務(wù)程序的設(shè)計(jì),并發(fā)程序設(shè)計(jì),網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)共享等。Linux系統(tǒng)下的多線程遵循POSIX線程接口,稱為pthread。編寫Linux下的多線程程序,需要使用頭文件pthread.h,連接時(shí)需要使用庫(kù)libpthread.a。 1引言 線程(thread)技術(shù)早在60年代就被提出,但真正應(yīng)用多線程到操作系統(tǒng)中去,是在80年代中期,solaris是這方面的佼佼者。傳統(tǒng)的Unix也支持線程的概念,但
2、是在一個(gè)進(jìn)程(process)中只允許有一個(gè)線程,這樣多線程就意味著多進(jìn)程?,F(xiàn)在,多線程技術(shù)已經(jīng)被許多操作系統(tǒng)所支持,包括Windows/NT,當(dāng)然,也包括Linux?! 槭裁从辛诉M(jìn)程的概念后,還要再引入線程呢?使用多線程到底有哪些好處?什么的系統(tǒng)應(yīng)該選用多線程?我們首先必須回答這些問(wèn)題?! ∈褂枚嗑€程的理由之一是和進(jìn)程相比,它是一種非常"節(jié)儉"的多任務(wù)操作方式。我們知道,在Linux系統(tǒng)下,啟動(dòng)一個(gè)新的進(jìn)程必須分配給它獨(dú)立的地址空間,建立眾多的數(shù)據(jù)表來(lái)維護(hù)它的代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段,這是一種"昂貴"的多任務(wù)
3、工作方式。而運(yùn)行于一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程,它們彼此之間使用相同的地址空間,共享大部分?jǐn)?shù)據(jù),啟動(dòng)一個(gè)線程所花費(fèi)的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程所花費(fèi)的空間,而且,線程間彼此切換所需的時(shí)間也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)程間切換所需要的時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì),總的說(shuō)來(lái),一個(gè)進(jìn)程的開(kāi)銷大約是一個(gè)線程開(kāi)銷的30倍左右,當(dāng)然,在具體的系統(tǒng)上,這個(gè)數(shù)據(jù)可能會(huì)有較大的區(qū)別。 使用多線程的理由之二是線程間方便的通信機(jī)制。對(duì)不同進(jìn)程來(lái)說(shuō),它們具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)空間,要進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞只能通過(guò)通信的方式進(jìn)行,這種方式不僅費(fèi)時(shí),而且很不方便。線程則不然,由于同一進(jìn)程下的線程
4、之間共享數(shù)據(jù)空間,所以一個(gè)線程的數(shù)據(jù)可以直接為其它線程所用,這不僅快捷,而且方便。當(dāng)然,數(shù)據(jù)的共享也帶來(lái)其他一些問(wèn)題,有的變量不能同時(shí)被兩個(gè)線程所修改,有的子程序中聲明為static的數(shù)據(jù)更有可能給多線程程序帶來(lái)災(zāi)難性的打擊,這些正是編寫多線程程序時(shí)最需要注意的地方。 除了以上所說(shuō)的優(yōu)點(diǎn)外,不和進(jìn)程比較,多線程程序作為一種多任務(wù)、并發(fā)的工作方式,當(dāng)然有以下的優(yōu)點(diǎn): 1)提高應(yīng)用程序響應(yīng)。這對(duì)圖形界面的程序尤其有意義,當(dāng)一個(gè)操作耗時(shí)很長(zhǎng)時(shí),整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)等待這個(gè)操作,此時(shí)程序不會(huì)響應(yīng)鍵盤、鼠標(biāo)、菜單的操作,而使
5、用多線程技術(shù),將耗時(shí)長(zhǎng)的操作(timeconsuming)置于一個(gè)新的線程,可以避免這種尷尬的情況。 2)使多CPU系統(tǒng)更加有效。操作系統(tǒng)會(huì)保證當(dāng)線程數(shù)不大于CPU數(shù)目時(shí),不同的線程運(yùn)行于不同的CPU上?! ?)改善程序結(jié)構(gòu)。一個(gè)既長(zhǎng)又復(fù)雜的進(jìn)程可以考慮分為多個(gè)線程,成為幾個(gè)獨(dú)立或半獨(dú)立的運(yùn)行部分,這樣的程序會(huì)利于理解和修改?! ∠旅嫖覀兿葋?lái)嘗試編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的多線程程序?! ?簡(jiǎn)單的多線程編程 Linux系統(tǒng)下的多線程遵循POSIX線程接口,稱為pthread。編寫Linux下的多線程程序,需要使用頭文件p
6、thread.h,連接時(shí)需要使用庫(kù)libpthread.a。順便說(shuō)一下,Linux下pthread的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用clone()來(lái)實(shí)現(xiàn)的。clone()是Linux所特有的系統(tǒng)調(diào)用,它的使用方式類似fork,關(guān)于clone()的詳細(xì)情況,有興趣的讀者可以去查看有關(guān)文檔說(shuō)明。下面我們展示一個(gè)最簡(jiǎn)單的多線程程序example1.c?! ?*example.c*/ #include #include #include voidthread(voi
7、d) { inti; for(i=0;i<3;i++) printf("Thisisapthread."); } intmain(void) { pthread_tid; inti,ret; ret=pthread_create(&id,NULL,(void*)thread,NULL); if(ret!=0){ printf("Createpthreaderror!"); exit(1); } for(i=0;i<3;i++) printf("Thisisthemainp
8、rocess."); pthread_join(id,NULL); return(0); } 我們編譯此程序: gccexample1.c-lpthread-oexample1 運(yùn)行example1,我們得到如下結(jié)果: Thisisthemainprocess. Thisisapthread. Thisisthemainprocess. Thisisthemai