C ++マルチスレッド
マルチスレッドは、マルチタスクの特殊な形態である、マルチタスクは、コンピュータの実行に2以上のプログラムを聞かせできます。 一般的には、マルチタスクの2つのタイプ： プロセスベースおよびスレッドベース。
- プロセスベースのマルチタスクプログラムが同時に実行されます。
- スレッドベースのマルチタスクを処理すると、同じプログラム断片の同時実行です。
マルチスレッドのプログラムを同時に実行できる2つ以上の部分が含まれています。 各パートのようなプログラムは、スレッドと呼ばれ、各スレッドは、実行の別々のパスを定義します。
C ++は、マルチスレッド・アプリケーションのための任意の組み込みサポートが含まれていません。 代わりに、この機能を提供するオペレーティング・システムに完全に依存しています。
このチュートリアルでは、我々はPOSIXマルチスレッドC ++プログラムを書く使用したいあなたは、Linuxオペレーティングシステムを使用していることを前提としています。 API POSIXスレッドやPthreadsのは、FreeBSDの、NetBSDの、GNU / Linuxでは、Mac OS XとSolarisのとして利用可能なUnixのPOSIXシステムの複数の種類、上に設けることができます。
スレッドを作成します。
次のプログラムは、我々は、POSIXスレッドを作成するためにそれを使用することができます。
#include <pthread.h> pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)
ここでは、pthread_createのは、新しいスレッドを作成し、それを実行可能にします。以下はパラメータの説明です：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| thread | 指向线程标识符指针。 |
| attr | 一个不透明的属性对象，可以被用来设置线程属性。您可以指定线程属性对象，也可以使用默认值 NULL。 |
| start_routine | 线程运行函数起始地址，一旦线程被创建就会执行。 |
| arg | 运行函数的参数。它必须通过把引用作为指针强制转换为 void 类型进行传递。如果没有传递参数，则使用 NULL。 |
スレッドが成功した作成されると0の戻り値は、スレッドの作成に失敗したことを示す場合、この関数は、0を返します。
スレッドを終了
私たちは、POSIXスレッドを終了させるためにそれを使用することができ、次の手順を実行します。
#include <pthread.h> pthread_exit (status)
ここで、は、pthread_exitは、明示的にスレッドを終了するために使用されます。ジョブはスレッド後に存続することなく終了したら、通常の状況下では、は、pthread_exit（）関数が呼び出されます。
main（）の場合は（）、それが作成したスレッドの終了前に、して終了は、pthread_exitを介して、その後、他のスレッドは実行を継続します。 そうでなければ、彼らは最後に）（主になります自動的に終了します。
例
次の簡単なコード例使用のpthread_create（）関数は、「w3bigこんにちは！ "5つのスレッド、各出力を作成します。
#include <iostream>
// 必须的头文件是
#include <pthread.h>
using namespace std;
#define NUM_THREADS 5
// 线程的运行函数
void* say_hello(void* args)
{
cout << "Hello w3big！" << endl;
}
int main()
{
// 定义线程的 id 变量，多个变量使用数组
pthread_t tids[NUM_THREADS];
for(int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)
{
//参数依次是：创建的线程id，线程参数，调用的函数，传入的函数参数
int ret = pthread_create(&tids[i], NULL, say_hello, NULL);
if (ret != 0)
{
cout << "pthread_create error: error_code=" << ret << endl;
}
}
//等各个线程退出后，进程才结束，否则进程强制结束了，线程可能还没反应过来；
pthread_exit(NULL);
}
次のプログラムをコンパイル-lpthreadライブラリを使用します。
$ g++ test.cpp -lpthread -o test.o
今、プログラムの実装は次のような結果が生成されます。
$ ./test.o Hello w3big！ Hello w3big！ Hello w3big！ Hello w3big！ Hello w3big！
次の簡単なコード例では、pthread_createの（）関数は、5つのスレッドを作成し、着信パラメータを受信使用しています。 各スレッドは、「w3bigこんにちは！」メッセージを出力し、受信したパラメータを出力し、その後は、pthread_exit（）呼び出しスレッドを終了させます。
//文件名：test.cpp
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
using namespace std;
#define NUM_THREADS 5
void *PrintHello(void *threadid)
{
// 对传入的参数进行强制类型转换，由无类型指针变为整形数指针，然后再读取
int tid = *((int*)threadid);
cout << "Hello w3big! 线程 ID, " << tid << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
pthread_t threads[NUM_THREADS];
int indexes[NUM_THREADS];// 用数组来保存i的值
int rc;
int i;
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){
cout << "main() : 创建线程, " << i << endl;
indexes[i] = i; //先保存i的值
// 传入的时候必须强制转换为void* 类型，即无类型指针
rc = pthread_create(&threads[i], NULL,
PrintHello, (void *)&(indexes[i]));
if (rc){
cout << "Error:无法创建线程," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
pthread_exit(NULL);
}
今コンパイルし、次の結果を生成するプログラムを実行します。
$ g++ test.cpp -lpthread -o test.o $ ./test.o main() : 创建线程, 0 main() : 创建线程, 1 main() : 创建线程, 2 main() : 创建线程, 3 main() : 创建线程, 4 Hello w3big! 线程 ID, 4 Hello w3big! 线程 ID, 3 Hello w3big! 线程 ID, 2 Hello w3big! 线程 ID, 1 Hello w3big! 线程 ID, 0
スレッドにパラメータを渡します
この例では、複数のパラメータ構造体を渡す方法を示します。 それがvoidを指すため、次の例に示すように、スレッドのコールバックで、任意のタイプのデータを渡すことができます。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
using namespace std;
#define NUM_THREADS 5
struct thread_data{
int thread_id;
char *message;
};
void *PrintHello(void *threadarg)
{
struct thread_data *my_data;
my_data = (struct thread_data *) threadarg;
cout << "Thread ID : " << my_data->thread_id ;
cout << " Message : " << my_data->message << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
pthread_t threads[NUM_THREADS];
struct thread_data td[NUM_THREADS];
int rc;
int i;
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){
cout <<"main() : creating thread, " << i << endl;
td[i].thread_id = i;
td[i].message = "This is message";
rc = pthread_create(&threads[i], NULL,
PrintHello, (void *)&td[i]);
if (rc){
cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
pthread_exit(NULL);
}
上記のコードはコンパイルされ、実行されると、次の結果を生成します。
$ g++ -Wno-write-strings test.cpp -lpthread -o test.o $ ./test.o main() : creating thread, 0 main() : creating thread, 1 main() : creating thread, 2 main() : creating thread, 3 main() : creating thread, 4 Thread ID : 3 Message : This is message Thread ID : 2 Message : This is message Thread ID : 0 Message : This is message Thread ID : 1 Message : This is message Thread ID : 4 Message : This is message
スレッドを連結分離
私たちは、別のスレッドを接続したりするには、以下の2つの機能を使用することができます。
pthread_join (threadid, status) pthread_detach (threadid)
指定されたスレッドIDスレッドが終了するまででpthread_join（）サブルーチンは、呼び出し元のプログラムを妨げます。 あなたがスレッドを作成する場合は、属性は、それが（合流可能）または（一戸建て）、着脱可能に接続されているかどうかを定義します。 接続することができます接続することができますスレッドを作成のみ定義します。 スレッドが作成される場合、分離可能として定義され、それが接続することはできません。
この例では、完了スレッドを待つことでpthread_join（）関数を使用する方法を示します。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
#define NUM_THREADS 5
void *wait(void *t)
{
int i;
long tid;
tid = (long)t;
sleep(1);
cout << "Sleeping in thread " << endl;
cout << "Thread with id : " << tid << " ...exiting " << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
int rc;
int i;
pthread_t threads[NUM_THREADS];
pthread_attr_t attr;
void *status;
// 初始化并设置线程为可连接的（joinable）
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){
cout << "main() : creating thread, " << i << endl;
rc = pthread_create(&threads[i], NULL, wait, (void *)i );
if (rc){
cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
// 删除属性，并等待其他线程
pthread_attr_destroy(&attr);
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){
rc = pthread_join(threads[i], &status);
if (rc){
cout << "Error:unable to join," << rc << endl;
exit(-1);
}
cout << "Main: completed thread id :" << i ;
cout << " exiting with status :" << status << endl;
}
cout << "Main: program exiting." << endl;
pthread_exit(NULL);
}
上記のコードはコンパイルされ、実行されると、次の結果を生成します。
main() : creating thread, 0 main() : creating thread, 1 main() : creating thread, 2 main() : creating thread, 3 main() : creating thread, 4 Sleeping in thread Thread with id : 4 ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 3 ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 2 ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 1 ...exiting Sleeping in thread Thread with id : 0 ...exiting Main: completed thread id :0 exiting with status :0 Main: completed thread id :1 exiting with status :0 Main: completed thread id :2 exiting with status :0 Main: completed thread id :3 exiting with status :0 Main: completed thread id :4 exiting with status :0 Main: program exiting.