C++ Linux系統中如何進行多線程編程

在Linux系統中，使用C++進行多線程編程主要依賴于POSIX線程庫（pthread）。以下是一些基本步驟和示例代碼，幫助你開始使用C++進行多線程編程。

安裝pthread庫

在大多數Linux發行版中，pthread庫已經預裝。如果沒有安裝，可以使用以下命令進行安裝：

sudo apt-get install libpthread-stubs0-dev  # Debian/Ubuntu
sudo yum install pthread-devel                # CentOS/RHEL

編寫多線程程序

1. 包含頭文件 首先，你需要包含pthread庫的頭文件。

   #include <pthread.h>
   

2. 定義線程函數 線程函數是線程執行的入口點。它接受一個void*類型的參數，并返回一個void*類型的結果。

   void* threadFunction(void* arg) {
       int* num = static_cast<int*>(arg);
       std::cout << "Thread " << *num << " is running." << std::endl;
       return nullptr;
   }
   

3. 創建線程 使用pthread_create函數創建線程。

   int main() {
       pthread_t threads[5];
       int thread_args[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
   
       for (int i = 0; i < 5; ++i) {
           if (pthread_create(&threads[i], nullptr, threadFunction, &thread_args[i]) != 0) {
               std::cerr << "Failed to create thread "<< i << std::endl;
               return 1;
           }
       }
   
       for (int i = 0; i < 5; ++i) {
           pthread_join(threads[i], nullptr);
       }
   
       std::cout << "All threads have finished." << std::endl;
       return 0;
   }
   

4. 編譯程序 使用g++編譯程序，并鏈接pthread庫。

   g++ -pthread -o multithread_example multithread_example.cpp
   

運行程序

編譯成功后，運行生成的可執行文件。

./multithread_example

注意事項

• 線程安全：在多線程環境中，確保共享資源的訪問是線程安全的?？梢允褂没コ怄i（pthread_mutex_t）來保護共享資源。
• 線程同步：除了互斥鎖，還可以使用條件變量（pthread_cond_t）和信號量（sem_t）來進行更復雜的線程同步。
• 資源管理：確保在不再需要線程時正確地銷毀它們，使用pthread_join等待線程結束。

示例代碼（帶互斥鎖）

#include <iostream>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex;

void* threadFunction(void* arg) {
    int* num = static_cast<int*>(arg);

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    std::cout << "Thread " << *num << " is running." << std::endl;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    return nullptr;
}

int main() {
    pthread_t threads[5];
    int thread_args[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    pthread_mutex_init(&mutex, nullptr);

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        if (pthread_create(&threads[i], nullptr, threadFunction, &thread_args[i]) != 0) {
            std::cerr << "Failed to create thread "<< i << std::endl;
            return 1;
        }
    }

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        pthread_join(threads[i], nullptr);
    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    std::cout << "All threads have finished." << std::endl;
    return 0;
}

通過這些步驟和示例代碼，你應該能夠在Linux系統中使用C++進行基本的多線程編程。