C言語マルチスレッドプログラミング：コア知識分析と実用的な質問に応答する

C言語マルチスレッドプログラミングは、POSIXスレッドライブラリを介して実装されており、そのコアにはスレッド作成、スレッドの同期、スレッド終端が含まれます。スレッド作成は、pthread_create（）関数を使用します。スレッド同期メカニズムには、ミューテックス、条件付き変数、およびセマフォが含まれます。スレッドは、pthread_exit（）、pthread_cancel（）、およびpthread_join（）を介して終了できます。実際の例では、マルチスレッドプログラムを作成および実行し、ミューテックスを使用して共有データを保護し、スレッドセーフアクセスを確保します。

C言語マルチスレッドプログラミング：コア知識分析と実用的な質問に応答する

導入

MultiThreadedプログラミングは、1つのアプリケーション内で複数のタスクを同時に実行できるようにする同時プログラミングテクノロジーです。 Cでは、POSIXスレッドライブラリを使用してマルチスレッドプログラミングを実行できます。

コア知識分析

スレッド作成

スレッドを作成するには、 pthread_create()関数を使用できます。

 int pthread_create（pthread_t *スレッド、const pthread_attr_t *attr、void *（ *start_routine）（void *）、void *arg）;

• thread ：新しく作成されたスレッドのIDを保存するために使用されます。
• attr ： pthread_attr_init()関数を介して初期化できます。
• start_routine ：スレッドは関数を開始し、スレッドが実行するコードを指定します。
• arg ：引数はスタートアップ関数に渡されました。

スレッドの同期

スレッド同期メカニズムは、複数のスレッド間のアクセスと操作を調整するために使用されます。一般的な方法は次のとおりです。

• Mutex ：1つのスレッドのみが共有データに同時にアクセスすることを確認してください。
• 条件変数：特定の条件が満たされるまで、スレッドが実行を一時停止できるようにします。
• セマフォ：共有リソースに同時にアクセスできるスレッドの数を制限します。

スレッド終了

スレッドはさまざまな方法で終了できます。

• pthread_exit() ：スレッド自体によって終了します。
• pthread_cancel() ：外部からスレッドをキャンセルします。
• pthread_join() ：スレッドが終了するのを待ちます。

実用的な質問の答え

マルチスレッドプログラムを作成および実行する方法

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

void *print_hello（void *arg）{
  printf（ "hello from thread％d！\ n"、（int）arg）;
  nullを返します。
}

int main（）{
  pthread_t tid;

  //新しいスレッドを作成するpthread_create（＆tid、null、print_hello、0）;

  //メインスレッドは、新しいスレッドがPTHREAD_JOIN（TID、null）を終了するのを待ちます。

  0を返します。
}

共有データを保護するためにMutexを使用する方法

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

//グローバル共有変数int shared_variable = 0;

// mutex pthread_mutex_t mutex;

void *increment_shared_variable（void *arg）{
  for（int i = 0; i <100000; i）{
    // lock pthread_mutex_lock（＆mutex）;

    // shared_variable変数を変更します。

    // pthread_mutex_unlock（＆mutex）;
  }

  nullを返します。
}

int main（）{
  // mutex pthread_mutex_init（＆mutex、null）を初期化します。

  pthread_t tid1、tid2;

  // 2つのスレッドを作成するpthread_create（＆tid1、null、increment_shared_variable、null）;
  pthread_create（＆tid2、null、increment_shared_variable、null）;

  //スレッドがpthread_join（tid1、null）を終了するのを待ちます。
  pthread_join（tid2、null）;

  printf（ "共有変数：％d \ n"、shared_variable）;

  // mutexを破壊するpthread_mutex_destroy（＆mutex）;

  0を返します。
}

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