pthread_create（使用pthread_create创建多线程）

摘要：使用pthread_create创建多线程
在编程中，多线程技术被广泛应用于提高程序性能、加快处理速度和提升用户体验等方面。而pthread_create函数就是C/C++语言中用于创建新线程的函

使用pthread_create创建多线程

在编程中，多线程技术被广泛应用于提高程序性能、加快处理速度和提升用户体验等方面。而pthread_create函数就是C/C++语言中用于创建新线程的函数之一。本文将介绍如何使用pthread_create函数来创建多线程，并进一步探讨其相关特性和注意事项。

1. pthread_create函数的基本用法

pthread_create函数的原型如下：

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

该函数的四个参数分别为：新线程的ID、线程的属性、线程的入口函数和入口函数的参数。下面我们逐个参数进行说明：

**参数一（thread）**：该参数用来存储新线程的ID。在函数调用成功后，可以通过该ID来操作该线程。

**参数二（attr）**：该参数是一个指向线程属性的指针。可以使用默认的属性，也可以通过相关函数对线程的属性进行设置。如果想使用默认属性，可以将该参数设置为NULL。

**参数三（start_routine）**：该参数是一个指向函数的指针，该函数用来指定新线程的入口函数。新线程将从该函数开始执行。

**参数四（arg）**：该参数用来传递给新线程的入口函数的参数。可以传递任意类型的数据，通常使用结构体传递多个参数。

下面是一个使用pthread_create函数创建新线程的示例：

```cpp #include #include void *thread_function(void *arg) { int thread_arg = *(int *)arg; printf(\"This is a new thread with argument: %d\ \", thread_arg); // 线程的逻辑处理 return NULL; } int main() { pthread_t myThread; int myArg = 123; int result = pthread_create(&myThread, NULL, thread_function, (void *)&myArg); if (result != 0) { perror(\"Thread creation failed.\"); return 1; } printf(\"Main thread continues running...\ \"); pthread_exit(NULL); return 0; } ```

在上述示例中，我们首先定义了一个线程函数`thread_function`，该函数接收一个整数类型的参数，并在控制台打印出该参数的值。然后在主函数中，我们声明了一个`pthread_t`类型的变量`myThread`，用于存储新线程的ID。接着定义了一个整数类型的变量`myArg`，并将其值设置为123，作为传递给新线程的参数。随后调用`pthread_create`函数创建新线程，并传入相应的参数。如果函数调用成功，将打印\"Main thread continues running...\"，否则打印\"Thread creation failed.\"。

2. 线程的执行和等待

pthread_create函数成功创建新线程后，该线程就开始执行其入口函数。线程之间的执行是并发的，即多个线程可以同时执行互不影响。但是需要注意的是，在主函数中调用pthread_create函数创建新线程后，主线程是继续执行的，不会等待新线程完成。

为了确保主线程等待所有创建的新线程执行完毕，可以使用pthread_join函数。该函数的原型如下：

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

该函数的第一个参数是待等待的线程ID，第二个参数是一个指向指针的指针，用于获取待等待线程的返回值。

下面是一个使用pthread_join函数等待新线程完成的示例：

在上述示例中，我们在主函数中添加了一个`pthread_join`函数调用，用于等待新线程执行完毕。如果新线程执行成功并正常返回，将打印\"New thread has completed.\"。

3. 线程的同步与互斥

多线程并发执行时，可能会出现对共享数据的竞争访问问题。为了解决这个问题，可以使用互斥锁（Mutex）来保护对共享数据的访问。

在pthread库中，可以使用`pthread_mutex_t`类型的变量来表示互斥锁，并使用相关的函数进行加锁和解锁操作。

下面是一个使用互斥锁实现线程同步的示例：

```cpp #include #include pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; int sharedData = 0; void *thread_function(void *arg) { pthread_mutex_lock(&mutex); sharedData++; printf(\"Thread ID: %lu, sharedData: %d\ \", pthread_self(), sharedData); pthread_mutex_unlock(&mutex); return NULL; } int main() { pthread_t threads[5]; for (int i = 0; i < 5; i++) { int result = pthread_create(&threads[i], NULL, thread_function, NULL); if (result != 0) { perror(\"Thread creation failed.\"); return 1; } } for (int i = 0; i < 5; i++) { int result = pthread_join(threads[i], NULL); if (result != 0) { perror(\"Thread join failed.\"); return 1; } } printf(\"All threads have completed.\ \"); pthread_exit(NULL); return 0; } ```

在上述示例中，我们首先定义了一个整数类型的共享数据`sharedData`，并使用全局变量`mutex`表示互斥锁。在线程函数中首先对互斥锁进行加锁操作，然后对共享数据进行更新，并打印出线程ID和更新后的数据。最后通过解锁操作释放互斥锁。

在主函数中，我们创建了5个新线程，并使用`pthread_join`函数等待这些新线程执行完毕。最后打印\"All threads have completed.\"。