多线程矩阵乘法：关键系统调用与线程创建示例

本文主要讨论了在实现矩阵算法的多线程操作中，线程在操作系统层面的主要系统调用。这些调用包括： 1. **pthread_create()**：这是创建新线程的关键函数，其原型为`int pthread_create(pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rtn)(void), void *arg)`。它接受四个参数：线程标识符的指针、线程属性结构、线程启动函数的地址以及函数参数。`restrict`关键字在C99标准中被引入，用于强调参数传递的单向性，提高代码效率。 2. **pthread_join()**：这个函数是阻塞调用，等待指定线程（通过threadid参数）执行完毕。它用于确保主线程不会继续执行直到子线程完成其任务，避免数据竞争。需要注意的是，每个线程只能调用一次`pthread_join()`，否则可能导致逻辑错误。 3. **pthread_exit()**：此函数用于结束线程执行，通常在子线程完成其工作后调用。当子线程调用`pthread_exit()`时，会终止线程并返回控制权给调用它的线程。 4. **pthread_attr_init()** 和 **pthread_attr_getscope() / pthread_attr_setscope()**：这两个函数分别用于初始化线程属性和获取/设置线程的竞争范围。它们允许开发者控制线程的行为，比如设置优先级、堆栈大小等。 在实际的矩阵乘法多线程程序中，例如实验5，任务是计算两个矩阵的乘积。程序会根据矩阵的维度生成M×N个工作线程，每个线程负责计算矩阵C的一个元素。主线程负责初始化矩阵A、B和C，以及创建和管理这些工作线程。创建线程的例子展示了两种情况：一种是单个参数，另一种是通过结构体传递多个参数。 文章中提到的`restrict`关键字在单参数情况下用于传递线程需要处理的数据指针，而在多参数情形下，通过结构体包装数据，使得线程能正确地访问和处理所需的数据。 理解和掌握这些线程系统调用对于编写高效的多线程矩阵运算程序至关重要，可以有效地利用多核处理器的性能优势，提升计算效率。