Linux GCC如何進行多線程編程

在Linux環境下使用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。它通常具有以下原型：

     void* thread_function(void* arg);
     

   • arg 是傳遞給線程函數的參數，可以是指向數據的指針或其他類型的參數。

3. 創建線程：

   • 使用 pthread_create 函數來創建一個新線程。
   • 原型如下：

     int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
     

   • thread 是一個指向 pthread_t 類型的指針，用于存儲新創建線程的標識符。
   • attr 是線程屬性，可以為 NULL 表示使用默認屬性。
   • start_routine 是線程函數的指針。
   • arg 是傳遞給線程函數的參數。

4. 等待線程結束：

   • 使用 pthread_join 函數來等待一個線程結束。
   • 原型如下：

     int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
     

   • thread 是要等待的線程的標識符。
   • retval 是一個指向 void* 的指針，用于接收線程函數的返回值（如果需要）。

5. 銷毀線程：

   • 線程結束后，可以使用 pthread_exit 函數來顯式地結束線程。
   • 原型如下：

     void pthread_exit(void *retval);
     

   • retval 是線程的返回值。

6. 編譯和鏈接：

   • 使用 -pthread 選項來編譯和鏈接程序，以確保正確地鏈接POSIX線程庫。
   • 例如：

     gcc -pthread your_program.c -o your_program
     

下面是一個簡單的示例程序，演示了如何使用GCC進行多線程編程：

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

// 線程函數
void* thread_function(void* arg) {
    int* num = (int*)arg;
    printf("Thread %d is running\n", *num);
    pthread_exit(NULL);
}

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

    // 創建5個線程
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        thread_args[i] = i;
        if (pthread_create(&threads[i], NULL, thread_function, (void*)&thread_args[i]) != 0) {
            perror("pthread_create");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    // 等待所有線程結束
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

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

編譯并運行這個程序：

gcc -pthread your_program.c -o your_program
./your_program

這個程序將創建5個線程，每個線程打印其線程號，然后主線程等待所有子線程結束后退出。