Linux下用C开发多线程程序

Linux下用C开发多线程程序

线程的创建是用下面的几个函数来实现的.

#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread,pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine)(void *),void *arg);
void pthread_exit(void *retval);
int pthread_join(pthread *thread,void **thread_return);

pthread_create创建一个线程
thread是用来表明创建线程的ID
attr指出线程创建时候的属性,我们用NULL来表明使用缺省属性.
start_routine函数指针是线程创建成功后开始执行的函数,arg是这个函数的唯一一个参数,传递给start_routine的参数.

pthread_exit函数和exit函数类似用来退出线程.
这个函数结束线程,释放函数的资源,并在最后阻塞,直到其他线程使用pthread_join函数等待它.然后将*retval的值传递给**thread_return.由于这个函数释放所以的函数资源,所以 retval不能够指向函数的局部变量. pthread_join和wait调用一样用来等待指定的线程.

下面我们使用一个实例来解释一下使用方法.
在实践中,我们经常要备份一些文件.下面这个程序可以实现当前目录下的所有文件备份.备份后的后缀名为bak

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <dirent.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/time.h>
#define BUFFER 512
struct copy_file {
 int infile;
 int outfile;
};
void *copy(void *arg) {
 int infile, outfile;
 int bytes_read, bytes_write, *bytes_copy_p;
 char buffer[BUFFER], *buffer_p;
 struct copy_file *file = (struct copy_file *) arg;
 infile = file->infile;
 outfile = file->outfile;
 /* 因为线程退出时,所有的变量空间都要被释放,所以我们只好自己分配内存了 */
 if ((bytes_copy_p = (int *) malloc(sizeof(int))) == NULL)
  pthread_exit( NULL);
 bytes_read = bytes_write = 0;
 *bytes_copy_p = 0;
 while ((bytes_read = read(infile, buffer, BUFFER)) != 0) {
  if ((bytes_read == -1) && (errno != EINTR))
   break;
  else if (bytes_read > 0) {
   buffer_p = buffer;
   while ((bytes_write = write(outfile, buffer_p, bytes_read)) != 0) {
    if ((bytes_write == -1) && (errno != EINTR))
     break;
    else if (bytes_write == bytes_read)
     break;
    else if (bytes_write > 0) {
     buffer_p += bytes_write;
     bytes_read -= bytes_write;
    }
   }
   if (bytes_write == -1)
    break;
   *bytes_copy_p += bytes_read;
  }
 }
 close(infile);
 close(outfile);
 pthread_exit(bytes_copy_p);
}
int main(int argc, char **argv) {
 pthread_t *thread;
 struct copy_file *file;
 int byte_copy, *byte_copy_p, num, i, j;
 char filename[BUFFER];
 struct dirent **namelist;
 struct stat filestat;
 /* 得到当前路径下面所有的文件(包含目录)的个数 */
 if ((num = scandir(".", &namelist, 0, alphasort)) < 0) {
  fprintf(stderr, "Get File Num Error:%s\n\a", strerror(errno));
  exit(1);
 }
 /* 给线程分配空间,其实没有必要这么多的 */
 if (((thread = (pthread_t *) malloc(sizeof(pthread_t) * num)) == NULL)
   || ((file = (struct copy_file *) malloc(sizeof(struct copy_file)
     * num)) == NULL)) {
  fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n\a");
  exit(1);
 }
 for (i = 0, j = 0; i < num; i++) {
  memset(filename, '\0', BUFFER);
  strcpy(filename, namelist[i]->d_name);
  if (stat(filename, &filestat) == -1) {
   fprintf(stderr, "Get File Information:%s\n\a", strerror(errno));
   exit(1);
  }
  /* 我们忽略目录 */
  if (!S_ISREG(filestat.st_mode))
   continue;
  if ((file[j].infile = open(filename, O_RDONLY)) < 0) {
   fprintf(stderr, "Open %s Error:%s\n\a", filename, strerror(errno));
   continue;
  }
  strcat(filename, ".bak");
  if ((file[j].outfile = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT, S_IRUSR
    | S_IWUSR)) < 0) {
   fprintf(stderr, "Creat %s Error:%s\n\a", filename, strerror(errno));
   continue;
  }
  /* 创建线程,进行文件拷贝 */
  if (pthread_create(&thread[j], NULL, copy, (void *) &file[j]) != 0)
   fprintf(stderr, "Create Thread[%d] Error:%s\n\a", i,
     strerror(errno));
  j++;
 }
 byte_copy = 0;
 for (i = 0; i < j; i++) {
  /* 等待线程结束 */
  if (pthread_join(thread[i], (void **) &byte_copy_p) != 0)
   fprintf(stderr, "Thread[%d] Join Error:%s\n\a", i, strerror(errno));
  else {
   if (bytes_copy_p == NULL)
    continue;
   printf("Thread[%d] Copy %d bytes\n\a", i, *byte_copy_p);
   byte_copy += *byte_copy_p;
   /* 释放我们在copy函数里面创建的内存 */
   free(byte_copy_p);
  }
 }
 printf("Total Copy Bytes %d\n\a", byte_copy);
 free(thread);
 free(file);
 exit(0);
}