Программирование для Linux. Профессиональный подход, Самьюэл Алекс

Программирование для Linux. Профессиональный подход

на обложку

Самьюэл Алекс

Шрифт:

После создания поток начинает выполнять потоковую функцию. Это самая обычная функция, которая содержит код потока. По завершении функции поток уничтожается. В Linux потоковые функции принимают единственный параметр типа

void*

и возвращают значение аналогичного типа. Этот параметр называется аргументом потока. Через него программы могут передавать данные потокам. Аналогичным образом через возвращаемое значение программы принимают данные от потоков.

Функция

pthread_create

создает новый поток. Ей передаются следующие параметры.

■ Указатель на переменную типа

pthread_t

, в которой сохраняется идентификатор нового потока.

■ Указатель на объект атрибутов потока. Этот объект определяет взаимодействие потока с остальной частью программы. Если задать его равным

NULL

, поток будет создан со стандартными атрибутами. Подробнее данная тема обсуждается в разделе 4.1.5, "Атрибуты потоков".

■ Указатель на потоковую функцию. Функция имеет следующий тип:

void* (*)(void*)

■ Значение аргумента потока (тип

void*

). Данное значение без каких-либо изменений передается потоковой функции.

Функция

pthread_create

немедленно завершается, и родительский поток переходит к выполнению инструкции, следующей после вызова функции. Тем временем новый поток начинает выполнять потоковую функцию. ОС Linux планирует работу обоих потоков асинхронно, поэтому программа не должна рассчитывать на какую-то согласованность между ними.

Программа, представленная в листинге 4.1, создает поток, который непрерывно записывает символы 'x' в стандартный поток ошибок. После вызова функции

pthread_create

основной поток начинает делать то же самое, но вместо символов 'x' печатаются символы 'o'.

Листинг 4.1. (thread-create.c) Создание потока

#include <pthread.h>

#include <stdio.h>

/* Запись символов 'x' в поток stderr.

Параметр не используется.

Функция никогда не завершается. */

void* print_xs(void* unseed) {

while (1)

fputc('x', stderr);

return NULL;

}

/* Основная программа. */

int main {

pthread_t thread_id;

/* Создание потока. Новый поток выполняет

функцию print_xs. */

pthread_create(&thread_id, NULL, &print_xs, NULL);

Непрерывная запись символов 'o' в поток stderr. */

while (1)

fputc('o', stderr);

return 0;

}

Компиляция и компоновка программы осуществляются следующим образом:

% cc -o thread-create thread-create.c -lpthread

Запустите программу, и вы увидите, что символы 'x' и 'o' чередуются самым непредсказуемым образом.

При нормальных обстоятельствах поток завершается одним из двух способов. Один из них — выход из потоковой функции. Возвращаемое ею значение считается значением, передаваемым из потока в программу. Второй способ— вызов специальной функции

pthread_exit

. Это может быть сделано как в потоковой функции, так и в любой другой функции, явно или неявно вызываемой из нее. Аргумент функции

pthread_exit

является значением, которое возвращается потоком.

4.1.1. Передача данных потоку

Потоковый аргумент — это удобное средство передачи данных потокам. Но поскольку его тип

void*

, данные содержатся не в самом аргументе. Он лишь должен указывать на какую-то структуру или массив. Лучше всего создать для каждой потоковой функции собственную структуру, в которой определялись бы "параметры", ожидаемые потоковой функцией.

Благодаря наличию потокового аргумента появляется возможность использовать одну и ту же потоковую функцию с разными потоками. Все они будут выполнять один и тот же код, но с разными данными.

Программа, приведенная в листинге 4.2, напоминает предыдущий пример. На этот раз создаются два потока: один отображает символы 'x', а другой — символы 'o'. Чтобы вывод на экран не длился бесконечно, потокам передается дополнительный аргумент, определяющий, сколько раз следует отобразить символ. Одна и та же функция

char_print

эксплуатируется обоими потоками, но каждый из них конфигурируется независимо с помощью структуры

char_print_parms

Листинг 4.2. (thread-create2.c) Создание двух потоков

#include <pthread.h>

#include <stdio.h>

/* Параметры для функции char_print. */

struct char_print_parms {

/* Отображаемый символ. */

char character;

/* Сколько раз его нужно отобразить. */

int count;