如何在C語言中利用thread_create()創(chuàng)建一個(gè)線程

本篇文章給大家分享的是有關(guān)如何在C語言中利用thread_create()創(chuàng)建一個(gè)線程，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

在頭文件 threads.h 中，定義和聲明了支持多線程的宏、類型和函數(shù)。所有直接與線程相關(guān)的標(biāo)識符，均以前綴 thrd_ 作為開頭。例如，thrd_t 是一個(gè)對象類型，它標(biāo)識了一個(gè)線程。

函數(shù) thrd_create（）用于創(chuàng)建并開始執(zhí)行一個(gè)新線程。函數(shù) thrd_create（）的其中一個(gè)參數(shù)為在新線程中需要被執(zhí)行的函數(shù) thrd_create（）的其中一個(gè)參數(shù)為在新線程中需要被執(zhí)行的函數(shù)。thrd_create（）的完整原型是：

int thrd_create(thrd_t *thr, thrd_start_t func, void *arg);

參數(shù) func 是一個(gè)指針，它指向在新線程需要被執(zhí)行的函數(shù)，而 void 指針 arg 用于向該函數(shù)傳遞參數(shù)。換句話說，新線程將執(zhí)行函數(shù)調(diào)用 func（arg）。

參數(shù) func 的類型為 thrd_start_t，它被定義為 int（*）（void*）（這是一個(gè)函數(shù)指針，指向一個(gè) void 指針作為其參數(shù)并返回一個(gè) int 值的函數(shù)），因此，該線程執(zhí)行的函數(shù)返回一個(gè) int 類型的值。

程序在后續(xù)過程中可以通過調(diào)用函數(shù) thread_join（）獲得這個(gè) int 類型的返回值（必要時(shí)，需等待該線程執(zhí)行完）。

如果一個(gè)線程啟動成功，函數(shù) thread_create（）將新線程寫入一個(gè)對象進(jìn)行標(biāo)識，并通過參數(shù) thr 指向該對象，然后返回宏值 thread_success。

在大多數(shù)情況下，后續(xù)的其他操作均依賴于該線程的執(zhí)行結(jié)果，并且只有當(dāng)該線程完成后，才能執(zhí)行其他操作。函數(shù) thread_join（）用于確保一個(gè)線程已完成。它的原型是：

int thrd_join(thrd_t thr, int *result);

調(diào)用 thread_join（）的線程會被阻塞，直到通過 thr 標(biāo)識的線程執(zhí)行完成，這里“阻塞”（block）指的是：線程會在調(diào)用 thread_join（）的位置停留必要的時(shí)間。然后，thread_join（）將線程 thr 中執(zhí)行函數(shù)的返回值寫入指針 result 所引用的 int 變量中，假設(shè) result 不是一個(gè)空指針。最后，thread_join（）釋放屬于線程 thr 的所有資源。

如果程序邏輯上并不需要等待線程 thr 結(jié)束，則應(yīng)該調(diào)用以下函數(shù)：

int thrd_detach(thrd_t thr);

thrd_detach（）使得當(dāng)線程 thr 執(zhí)行完成后，自動釋放線程占用的所有資源。一旦一個(gè)線程執(zhí)行了分離操作（調(diào)用 thrd_detach（）），將不用程序等待其結(jié)束，程序也不會獲得該線程執(zhí)行函數(shù)的返回值。對于每個(gè)創(chuàng)建的線程，調(diào)用 thread_join（）或 thread_detach（）不得超過一次。

在例 1 中的程序展示了使用并行操作處理數(shù)組的一種方式。各個(gè)線程先自行處理數(shù)組的各部分，然后將它們的處理結(jié)果組合在一起。該程序僅需計(jì)算一個(gè)數(shù)字序列的總和。

函數(shù) sum（）首先根據(jù)創(chuàng)建線程的最大數(shù)量確定劃分?jǐn)?shù)組所得的各組元素的最大數(shù)量，然后調(diào)用遞歸輔助函數(shù) parallel_sum（）。

函數(shù) parallel_sum（）將數(shù)組平均分為兩半，將其中的一半交給一個(gè)新線程處理，同時(shí)調(diào)用自身來處理另一半數(shù)組。如該例所示，一個(gè)線程函數(shù)需要多個(gè)參數(shù)，這些參數(shù)通常采用結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝。

【例1】在幾個(gè)并行線程中計(jì)算數(shù)組元素的和

#include <stdbool.h>
#include <threads.h>
#define MAX_THREADS 8      // 1、2、4、8……所創(chuàng)建線程數(shù)量的最大值
#define MIN_BLOCK_SIZE 100   // 一個(gè)數(shù)組塊的最小值
typedef struct         // 函數(shù)parallel_sum()的參數(shù)
{
  float *start;    // 傳遞給parallel_sum()的數(shù)組塊的起始地址
  int len;      // 數(shù)組塊長度
  int block_size;   // 最小數(shù)組塊的大小
  double sum;         // 求和結(jié)果
} Sum_arg;
int parallel_sum(void *arg);  // 線程函數(shù)的原型
// ---------------------------------------------------------------
// 計(jì)算數(shù)組元素的和，并寫入*sumPtr
// sum()調(diào)用函數(shù)parallel_sum()進(jìn)行并行處理
// 返回值：如果沒有發(fā)生錯誤，則返回true；否則，返回false
bool sum(float arr[], int len, double* sumPtr)
{
  int block_size = len / MAX_THREADS;
  if (block_size < MIN_BLOCK_SIZE) block_size = len;
  Sum_arg args = { arr, len, block_size, 0.0 };
  if (parallel_sum(&args))
  { *sumPtr = args.sum; return true; }
  else
    return false;
}
// ---------------------------------------------------------------
// 遞歸輔助函數(shù)，用以將工作分解到幾個(gè)線程中處理
int parallel_sum(void *arg)
{
  Sum_arg *argp = (Sum_arg*)arg;       // 指向參數(shù)的指針
  if (argp->len <= argp->block_size)         // 如果length <= block_size，
                            // 對所有元素求和
  {                                 
    for (int i = 0; i < argp->len; ++i)
      argp->sum += argp->start[i];
    return 1;
  }
  else                        // 如果length > block_size，
                            // 分解數(shù)組
  {                                      
    int mid = argp->len / 2;
    Sum_arg arg2 = { argp->start+mid, argp->len-mid,
             argp->block_size, 0};    // 指定后一半數(shù)組
    argp->len = mid;           // 前一半數(shù)組的長度
    thrd_t th;               // 在新線程中處理前一半數(shù)組
    int res = 0;
    if (thrd_create(&th, parallel_sum, arg) != thrd_success)
      return 0;              // 沒能成功創(chuàng)建新線程
    if (!parallel_sum(&arg2))  // 在當(dāng)前線程下，以遞歸方式處理后一半數(shù)組
    {
      thrd_detach(th); return 0;     // 遞歸調(diào)用失敗
    }
    thrd_join(th, &res);
    if (!res)
      return 0;      // 同級線程報(bào)告執(zhí)行失敗
    argp->sum += arg2.sum;
    return 1; 
  }
}

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