Pengaturcaraan Multithreaded Bahasa C: Panduan dan Penyelesaian Masalah Pemula

C Language Multithreading Programming Guide: Mencipta Threads: Gunakan fungsi pthread_create () untuk menentukan id thread, sifat, dan fungsi benang. Penyegerakan Thread: Mencegah persaingan data melalui mutexes, semaphores, dan pembolehubah bersyarat. Kes praktikal: Gunakan multi-threading untuk mengira nombor Fibonacci, menetapkan tugas kepada pelbagai benang dan menyegerakkan hasilnya. Penyelesaian Masalah: Menyelesaikan masalah seperti kemalangan program, thread stop responses, dan kesesakan prestasi.

Pengaturcaraan Multithreaded Bahasa C: Panduan Newbie dan Penyelesaian Masalah

Pengenalan

Pengaturcaraan multithreaded adalah teknologi yang kuat yang membolehkan program melakukan pelbagai tugas selari. Dalam C, multithreading dilaksanakan menggunakan perpustakaan POSIX Threading. Artikel ini akan memberi panduan kepada pengaturcaraan multithread untuk pemula dalam bahasa C dan menjawab beberapa soalan yang sukar.

Buat dan jalankan benang

Untuk membuat thread, anda perlu memanggil fungsi pthread_create() . Ia memerlukan tiga parameter:

• ID Thread : Penunjuk untuk menyelamatkan ID Thread yang baru dibuat
• Ciri Thread : Tentukan sifat seperti saiz tumpukan benang dan keutamaan
• Fungsi Thread : Fungsi yang akan dilaksanakan oleh benang

Kod berikut mencipta benang yang dipanggil my_thread() :

 #include <pthread.h>

void *my_thread (void *arg)
{
    // Kod yang dilaksanakan oleh benang dikembalikan NULL;
}

int utama ()
{
    pthread_t thread_id;

    pthread_create (& thread_id, null, my_thread, null);
    pthread_join (thread_id, null); // Tunggu benang selesai kembali 0;
}

Penyegerakan Thread

Apabila pelbagai benang mengakses sumber yang dikongsi, penyegerakan diperlukan untuk mengelakkan perlumbaan data. Ini dapat dicapai dengan:

• MUTEX : Mengehadkan hanya satu benang untuk mengakses sumber yang dikongsi pada masa yang sama.
• Semaphore : Membolehkan pelbagai benang mengakses sumber yang dikongsi pada masa yang sama, tetapi menghadkan bilangan benang untuk mengakses sumber.
• Pembolehubah Keadaan : Membolehkan benang menunggu keadaan tertentu dipenuhi.

Kes praktikal

Berikut adalah kes praktikal menggunakan multithreading untuk mengira urutan Fibonacci:

 #include <pthread.h>

#define num_threads 4
#define max_number 100

int fib_numbers [max_number];

void *CALLULE_FIB_NUMBERS (void *arg)
{
    int start = (int) arg;
    int end = mula num_threads - 1;

    untuk (int i = start; i <= end; i)
        fib_numbers [i] = fib (i);

    kembali null;
}

int utama ()
{
    thread pthread_t [num_threads];

    untuk (int i = 0; i <num_threads; i)
        pthread_create (& threads [i], null, calculate_fib_numbers, (void *) (i * num_threads));

    untuk (int i = 0; i <num_threads; i)
        pthread_join (threads [i], null);

    // Hasil cetak untuk (int i = 0; i <max_number; i)
        printf ("%d", fib_numbers [i]);

    kembali 0;
}

Penyelesaian masalah

• Program ini terhempas dengan kesilapan "kesalahan segmen" : mungkin kawasan memori yang tidak dimiliki oleh benang. Pastikan untuk menggunakan mutexes atau mekanisme penyegerakan lain untuk melindungi sumber bersama.
• Thread berhenti bertindak balas : Ia mungkin gelung tak terhingga atau keadaan kebuntuan yang lain. Cuba gunakan debugger atau pembalakan untuk mengetahui punca kebuntuan.
• Pelaksanaan thread terlalu lambat : ia mungkin disebabkan oleh persaingan di kalangan benang atau kesesakan prestasi lain. Cuba penanda aras kod dan cari mata yang lebih perlahan.

Atas ialah kandungan terperinci Pengaturcaraan Multithreaded Bahasa C: Panduan dan Penyelesaian Masalah Pemula. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!