Основы программирования в Linux полностью

4. Когда вы выполните эту программу, то увидите следующие строки:

$ ./thread1

Waiting for thread to finish...

thread_function is running. Argument was Hello World

Thread joined, it returned Thank you for the CPU time

Message is now Bye!

Стоит потратить немного времени на анализ данной программы, поскольку мы будем использовать ее как основу в большинстве примеров этой главы.

Как это работает

Вы объявляете прототип функции, которую вызовет поток, когда вы его создадите:

void *thread_function(void *arg);

Как требует функция pthread_create, данная функция принимает в качестве своего единственного параметра указатель на void и возвращает указатель на void. (Мы перейдем к реализации thread_function через минуту.)

В функции main объявлено несколько переменных и затем осуществляется вызов функции pthread_create, чтобы начать выполнение нового потока.

pthread_t a_thread;

void *thread_result;

res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, (void *)message);

Вы передаете адрес объекта типа pthread_t, который можете применять в дальнейшем для ссылки на поток. Вы не хотите менять атрибуты потока, заданные по умолчанию, поэтому во втором параметре передаете NULL. Последние два параметра — вызываемая функция и передаваемый ей параметр.

Если вызов завершился нормально, теперь выполняются два потока. Исходный поток (main) продолжается и выполняет код, расположенный следом за функцией pthread_create, а новый поток начинает выполнение в функции, образно названной thread_function.

Исходный поток проверяет, запустился ли новый поток, и затем вызывает функцию pthread_join:

res = pthread_join(a_thread, &thread_result);

Здесь вы передаете идентификатор потока, который ждете, чтобы присоединить, и указатель на результат. Эта функция, прежде чем вернуть управление, будет ждать, пока другой поток не завершится. Затем она выводит возвращаемое из потока значение и содержимое переменной и завершается.

Новый поток начинает выполнение, запуская функцию thread_function, которая выводит свои аргументы, засыпает на короткий период, обновляет глобальные переменные и затем завершается, возвращая строку в поток main. Новый поток пишет в тот же массив message, к которому у исходного потока есть доступ. Если бы вы вызвали функцию fork вместо pthread_create, массив представлял бы собой копию массива message, а не сам массив.

В упражнении 12.2 показано, как написать программу, которая проверяет одновременное выполнение двух потоков. (Вы, конечно, применяете однопроцессорную систему, ЦП будет искусно переключаться между потоками, а не одновременно выполнять оба потока, используя отдельные ядра процессора аппаратными средствами.) Поскольку вы не встречались еще с какими-либо функциями синхронизации потоков, это будет очень неэффективная программа, делающая нечто, именуемое опросом (polling) двух потоков. И снова вы воспользуетесь тем, что все, за исключением локальных переменных функции, совместно используется двумя потоками в процессе.

Программа thread2.c в этом упражнении создается за счет небольших изменений программы thread1.c. Вы добавите дополнительную глобальную переменную для определения выполняющегося потока.

int run_now = 1;

Задайте run_now равной 1, когда выполняется функция main, и 2, когда выполняется новый поток.

В функцию main после создания нового потока добавьте следующий код:

int print_count1 = 0;

while (print_count1+ < 20) {

 if (run_now == 1) {

  printf("1");

  run_now = 2;

 } else {

  sleep(1);

 }

}