POSIX线程编程指南:多线程实现与API详解

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0 下载量 145 浏览量 更新于2024-07-06 收藏 700KB PDF 举报
"POSIX线程程序设计(中文版).pdf" 这篇文档详细介绍了POSIX线程(Pthreads)的概念和编程接口,是针对并行程序设计初学者的一份实用教程。Pthreads是IEEE POSIX 1003.1标准定义的C语言多线程编程接口,旨在提高代码的可移植性,尤其是在对称多处理(SMP)系统中实现程序的并行执行。 1. **线程**:线程是操作系统调度的基本单位,可以理解为程序中的独立指令流。在软件开发中,线程类似于主程序中的并发执行的函数。在一个程序中,多个线程可以共享同一地址空间,从而实现数据的高效交互和并发执行。 2. **Pthreads概述**:Pthreads是POSIX线程的简称,它提供了一组标准的API,包括线程管理、同步机制(如互斥量和条件变量)等,使得开发人员能够在不同的UNIX系统上编写可移植的多线程程序。 3. **线程管理**:Pthreads API提供了创建和终止线程的函数,如`pthread_create()`用于创建新线程,`pthread_exit()`用于结束线程。另外,通过`pthread_join()`和`pthread_detach()`可以控制线程的生命周期,前者等待线程结束,后者则使线程与父线程分离。 4. **向线程传递参数**:在创建线程时,可以通过`pthread_create()`的参数将数据传递给新线程,以便各个线程能执行特定的任务。 5. **互斥量(Mutex Variables)**:互斥量是实现线程同步的关键工具,用于保护共享资源免受并发访问。通过`pthread_mutex_init()`初始化互斥量,`pthread_mutex_lock()`和`pthread_mutex_unlock()`分别用于锁定和解锁,确保一次只有一个线程能够访问受保护的区域。 6. **条件变量(Condition Variables)**:条件变量允许线程在满足特定条件时等待,然后由其他线程发送信号唤醒。`pthread_cond_init()`和`pthread_cond_destroy()`用于创建和销毁条件变量,`pthread_cond_wait()`用于等待,`pthread_cond_signal()`和`pthread_cond_broadcast()`用于发送信号。 7. **未涵盖的主题**:文档可能未涵盖所有Pthreads API,如读写锁、信号量等,但涵盖了基础和重要的同步机制。 8. **Pthread库API参考**:文档最后提供了一份Pthreads API的参考,供读者深入研究和查阅具体函数用法。 9. **参考资料**:对于不熟悉并行计算的读者,文档推荐了"EC3500: Introduction To Parallel Computing"作为补充学习资源。 这份文档为开发者提供了一个全面的起点,来理解和应用Pthreads进行多线程编程,以实现高效的并行计算。无论是对于已有C编程基础,还是对并行计算初涉的开发者,都能从中受益。