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Linux多线程线程控制完全指南 (从创建到终止,小白也能掌握的线程操作)

Linux多线程线程控制完全指南 (从创建到终止,小白也能掌握的线程操作)

多线程编程是现代操作系统中的重要技术,Linux系统通过POSIX线程库(pthread)提供了丰富的线程控制接口。本文将详细讲解线程控制的核心操作:线程创建线程等待线程终止,帮助初学者掌握这些基础但关键的线程控制方法。

一、线程创建(pthread_create)

在Linux中,使用pthread_create函数创建新线程。函数原型如下:

int pthread_create(pthread_t thread, const pthread_attr_t attr, void (start_routine) (void ), void arg);

参数说明:

  • thread:指向pthread_t类型的指针,用于存储新线程ID。
  • attr:线程属性,通常设为NULL使用默认属性。
  • start_routine:线程入口函数,返回void,参数void。
  • arg:传递给入口函数的参数。

下面是一个简单的线程创建示例,创建一个线程打印信息:

#include #include #include void thread_func(void arg) {    printf("子线程正在运行,参数为:%s", (char*)arg);    return NULL;}int main() {    pthread_t tid;    char *msg = "Hello, thread!";    int ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, msg);    if (ret != 0) {        perror("pthread_create");        exit(1);    }    // 注意:这里需要等待线程结束,否则主线程可能提前退出    pthread_join(tid, NULL);    return 0;}
Linux多线程线程控制完全指南 (从创建到终止,小白也能掌握的线程操作) 线程创建 线程等待 线程终止 线程控制 第1张

二、线程等待(pthread_join)

线程等待是指一个线程(通常是主线程)等待另一个线程终止,并回收其资源。对应的函数是pthread_join。函数原型:

int pthread_join(pthread_t thread, void retval);

参数thread指定要等待的线程ID,retval用于接收线程的返回值。如果对返回值不感兴趣,可以设为NULL。pthread_join会阻塞调用线程,直到目标线程终止。

示例:主线程等待子线程结束,并获取返回值。

#include #include #include void compute(void arg) {    int *result = malloc(sizeof(int));    *result = 42;  // 假设计算结果为42    return (void*)result;}int main() {    pthread_t tid;    void *retval;    pthread_create(&tid, NULL, compute, NULL);    pthread_join(tid, &retval);    printf("子线程返回结果:%d", (int)retval);    free(retval);  // 释放动态分配的内存    return 0;}

三、线程终止(pthread_exit 和 pthread_cancel)

线程终止有两种方式:主动终止和被动终止。主动终止调用pthread_exit,被动终止由其他线程调用pthread_cancel取消。

1. pthread_exit

在线程内部调用pthread_exit可以终止自己,并返回一个void*指针。原型:

void pthread_exit(void retval);

retval是线程的退出状态,可由pthread_join获取。注意,在线程函数中执行return相当于隐式调用pthread_exit。

2. pthread_cancel

一个线程可以向另一个线程发送取消请求,函数原型:

int pthread_cancel(pthread_t thread);

被取消的线程会终止,其退出状态为PTHREAD_CANCELED(一个宏)。取消操作有一定的时机和类型控制,这里不深入。

示例:创建线程,然后取消它。

#include #include #include void worker(void* arg) {    while(1) {        printf("子线程工作中...");        sleep(1);    }    return NULL;}int main() {    pthread_t tid;    pthread_create(&tid, NULL, worker, NULL);    sleep(3);  // 主线程休眠3秒    pthread_cancel(tid);  // 取消子线程    pthread_join(tid, NULL);  // 等待子线程结束    printf("子线程已被取消");    return 0;}

四、总结

本文介绍了Linux多线程编程中的三大线程控制操作:线程创建线程等待线程终止。掌握这些基础接口,是进一步学习线程同步、线程池等高级主题的前提。在实际编程中,务必注意线程资源的回收,避免内存泄漏。希望这篇教程能帮助小白读者快速入门Linux多线程开发。

—— 结束 ——