GCC在Linux下如何進行多線程編程

在Linux下使用GCC進行多線程編程，通常涉及以下幾個步驟：

1. 包含頭文件：

   • #include <pthread.h>：這是POSIX線程庫的頭文件，提供了創建和管理線程所需的函數和數據類型。

2. 定義線程函數：

   • 線程函數是每個線程開始執行的地方。它的原型通常如下：

     void* thread_function(void* arg);
     

   • arg 是傳遞給線程函數的參數。

3. 創建線程：

   • 使用 pthread_create 函數創建線程：

     pthread_t thread_id;
     int result = pthread_create(&thread_id, NULL, thread_function, (void*)arg);
     if (result != 0) {
         // 處理錯誤
     }
     

   • thread_id 是一個 pthread_t 類型的變量，用于存儲線程的標識符。
   • NULL 表示使用默認的線程屬性。
   • thread_function 是線程函數的指針。
   • (void*)arg 是傳遞給線程函數的參數。

4. 等待線程結束：

   • 使用 pthread_join 函數等待線程結束：

     void* result;
     int status = pthread_join(thread_id, &result);
     if (status != 0) {
         // 處理錯誤
     }
     

   • thread_id 是要等待的線程的標識符。
   • &result 是一個指向 void* 的指針，用于接收線程函數的返回值。

5. 銷毀線程：

   • 線程結束后，可以使用 pthread_exit 函數顯式地結束線程：

     pthread_exit(NULL);
     

   • 或者線程函數返回時自動結束。

6. 編譯和鏈接：

   • 使用GCC編譯多線程程序時，需要鏈接POSIX線程庫 -pthread：

     gcc -o my_program my_program.c -pthread
     

下面是一個簡單的多線程示例程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

void* thread_function(void* arg) {
    int thread_num = *(int*)arg;
    printf("Thread %d is running\n", thread_num);
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t threads[5];
    int thread_args[5];

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        thread_args[i] = i;
        int result = pthread_create(&threads[i], NULL, thread_function, (void*)&thread_args[i]);
        if (result != 0) {
            fprintf(stderr, "Error creating thread %d\n", i);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        void* result;
        int status = pthread_join(threads[i], &result);
        if (status != 0) {
            fprintf(stderr, "Error joining thread %d\n", i);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    printf("All threads have finished\n");
    return 0;
}

編譯并運行這個程序：

gcc -o my_program my_program.c -pthread
./my_program

這個程序創建了5個線程，每個線程打印自己的編號，然后主線程等待所有子線程結束后退出。