C ++ 멀티 스레딩
멀티 스레딩은 멀티 태스킹의 전문 형태이며, 멀티 태스킹는 컴퓨터 실행 두 개 이상의 프로그램을 할 수 있습니다. 일반적으로, 멀티 태스킹의 두 가지 유형이 : 프로세스 기반 및 스레드 기반.
- 프로세스 기반의 멀티 태스킹 프로그램을 동시에 실행된다.
- 처리 스레드 기반 멀티 태스킹은 동일한 프로그램 단편의 동시 실행된다.
멀티 스레드 프로그램을 동시에 실행할 수있는 두 개 이상의 부품이 포함되어 있습니다. 각 부분에 대한 이러한 프로그램은 각 스레드 실행 별도의 경로를 정의, 스레드라고합니다.
C ++ 멀티 스레드 응용 프로그램에 대한 내장 지원을 포함하지 않습니다. 대신에,이 기능을 제공하는 운영 체제에 전적으로 의존한다.
이 튜토리얼은, 우리가 POSIX는 멀티 쓰레드 C ++ 프로그램을 작성 사용하려면 Linux 운영 체제를 사용하고 있다고 가정합니다. API POSIX 스레드 또는에서는 Pthreads은 같은 FreeBSD의,는 netbsd, GNU / 리눅스, 맥 OS X 및 Solaris로 사용할 수 유닉스 POSIX 시스템의 여러 유형에 제공 할 수있다.
스레드를 생성
다음 프로그램, 우리는 POSIX 쓰레드를 생성하는 데 사용할 수있다 :
#include <pthread.h> pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)
여기가 pthread_create는 새로운 스레드를 생성하고 실행합니다.다음은 매개 변수에 대한 설명입니다 :
| 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。 |
스레드가 성공적으로 생성되면 0이 반환 값이 스레드를 생성하지 못했음을 나타내는 경우,이 함수는 0을 반환한다.
스레드 종료
다음 절차를 사용하여, 우리는 POSIX 스레드를 종료하는 데 사용할 수 있습니다 :
#include <pthread.h> pthread_exit (status)
여기서,는 pthread_exit 명시 적으로 스레드를 종료하는 데 사용됩니다.작업이 스레드 후 계속 존재하지 않고 완료되면 정상적인 상황에서,는 pthread_exit () 함수가 호출됩니다.
는 IT가 만든 스레드가 끝나기 전에 () 주, 그리고는 pthread_exit을 종료 할 경우 (), 다음 다른 스레드가 계속 실행됩니다. 그렇지 않으면 끝 () 주 자동으로 종료 될 것이다.
예
다음의 간단한 예제 코드가 pthread_create를 () 함수는 다섯 스레드, 각 출력 생성 사용 "w3big 안녕하세요!"
#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);
}
다음 프로그램을 컴파일 -lpthread 라이브러리를 사용하여
$ g++ test.cpp -lpthread -o test.o
이제, 프로그램의 실행은 다음과 같은 결과를 생성 할 것이다 :
$ ./test.o Hello w3big！ Hello w3big！ Hello w3big！ Hello w3big！ Hello w3big！
다음의 간단한 예제 코드가 pthread_create를 () 함수는 다섯 스레드를 생성하고 입력 매개 변수를 수신합니다. 각 스레드는 스레드를 종료)는 "w3big 안녕하세요!"메시지를 출력하고, 수신 된 매개 변수를 출력 한 후 (는 pthread_exit를 호출합니다.
//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);
}
이제 컴파일하고 다음과 같은 결과를 얻을 프로그램을 실행 :
$ 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
스레드에 매개 변수를 전달
이 예는 여러 매개 변수 구조를 전달하는 방법을 보여줍니다. 이 빈 공간을 가리키는 때문에 다음 예에서와 같이 당신은, 스레드 콜백에서 모든 유형의 데이터를 전달할 수 있습니다 :
#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);
}
상기 코드는 컴파일되고 실행될 때, 다음과 같은 결과를
$ 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
연결 및 스레드를 분리
우리는 별도의 스레드를 연결하거나 다음 두 가지 기능을 사용할 수 있습니다 :
pthread_join (threadid, status) pthread_detach (threadid)
지정된 threadid 스레드가 종료 될 때까지 위해 pthread_join () 서브 루틴 호출 프로그램을 방해. 당신이 스레드를 만들 때 속성이이 (조인) 또는 (분리) 분리 연결되어 있는지 여부를 정의합니다. 연결할 수있는 접속 될 수있는 스레드를 생성만을 정의한다. 생성 스레드 같이 분리 정의되는 경우,이 접속 될 수 없다.
이 예는 완료 스레드를 기다릴 위해 pthread_join () 함수를 사용하는 방법을 보여줍니다.
#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);
}
상기 코드는 컴파일되고 실행될 때, 다음과 같은 결과를
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.