A. 关于C++多线程编程教学
在Windows NT和Windows 9x中,多线程的编程实现需要调用一系列的API函数,如CreateThread、ResumeThread等,比较麻烦而且容易出错。我们使用Inprise公司的新一代RAD开发工具C++Builder,可以方便地实现多线程的编程。与老牌RAD工具Visual Basic和Delphi比,C++Builer不仅功能非常强大,而且它的编程语言是C++,对于系统开发语言是C的Windows系列操作系统,它具有其它编程语言无可比拟的优势。利用C++Builder提供的TThread对象,多线程的编程变得非常简便易用。那么,如何实现呢?且待我慢慢道来,让你体会一下多线程的强大功能。
1. 创建多线程程序:
首先,先介绍一下实现多线程的具体步骤。在C++Builder中虽然用Tthread对象说明了线程的概念,但是Tthread对象本身并不完整,需要在TThread下新建其子类,并重载Execute方法来使用线程对象。在C++Builder下可以很方便地实现这一点。
在C++Builder IDE环境下选择菜单File|New,在New栏中选中Thread Object,按OK,接下来弹出输入框,输入TThread对象子类的名字MyThread,这样C++Builder自动为你创建了一个名为TMyThread的TThread子类。同时编辑器中多了一个名为Unit2.cpp的单元,这就是我们创建的TMyThread子类的原码,如下:
#include
#pragma hdrstop
#include “Unit2.h”
#pragma package(smart_init)
//---------------------
// Important: Methods and properties of objects in VCL can only be
// used in a method called using Synchronize, for example:
//
// Synchronize(UpdateCaption);
//
// where UpdateCaption could look like:
//
// void __fastcall MyThread::UpdateCaption()
// {
// Form1->Caption = “Updated in a thread”;
// }
//--------------------
__fastcall MyThread::MyThread(bool CreateSuspended)
: TThread(CreateSuspended)
{
}
//--------------------
void __fastcall MyThread::Execute()
{
//---- Place thread code here ----
}
//---------------------
其中的Execute()函数就是我们要在线程中实现的任务的代码所在处。在原代码中包含Unit2.cpp,这个由我们创建的TMyThread对象就可以使用了。使用时,动态创建一个TMyThread 对象,在构造函数中使用Resume()方法,那么程序中就增加了一个新的我们自己定义的线程TMyThread,具体执行的代码就是Execute()方法重载的代码。要加载更多的线程,没关系,只要继续创建需要数量的TMyThread 对象就成。
B. Linux 多线程编程(二)2019-08-10
三种专门用于线程同步的机制:POSIX信号量,互斥量和条件变量.
在Linux上信号量API有两组,一组是System V IPC信号量,即PV操作,另外就是POSIX信号量,POSIX信号量的名字都是以sem_开头.
phshared参数指定信号量的类型,若其值为0,就表示这个信号量是当前进程的局部信号量,否则该信号量可以在多个进程之间共享.value值指定信号量的初始值,一般与下面的sem_wait函数相对应.
其中比较重要的函数sem_wait函数会以原子操作的方式将信号量的值减一,如果信号量的值为零,则sem_wait将会阻塞,信号量的值可以在sem_init函数中的value初始化;sem_trywait函数是sem_wait的非阻塞版本;sem_post函数将以原子的操作对信号量加一,当信号量的值大于0时,其他正在调用sem_wait等待信号量的线程将被唤醒.
这些函数成功时返回0,失败则返回-1并设置errno.
生产者消费者模型:
生产者对应一个信号量:sem_t procer;
消费者对应一个信号量:sem_t customer;
sem_init(&procer,2)----生产者拥有资源,可以工作;
sem_init(&customer,0)----消费者没有资源,阻塞;
在访问公共资源前对互斥量设置(加锁),确保同一时间只有一个线程访问数据,在访问完成后再释放(解锁)互斥量.
互斥锁的运行方式:串行访问共享资源;
信号量的运行方式:并行访问共享资源;
互斥量用pthread_mutex_t数据类型表示,在使用互斥量之前,必须使用pthread_mutex_init函数对它进行初始化,注意,使用完毕后需调用pthread_mutex_destroy.
pthread_mutex_init用于初始化互斥锁,mutexattr用于指定互斥锁的属性,若为NULL,则表示默认属性。除了用这个函数初始化互斥所外,还可以用如下方式初始化:pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER。
pthread_mutex_destroy用于销毁互斥锁,以释放占用的内核资源,销毁一个已经加锁的互斥锁将导致不可预期的后果。
pthread_mutex_lock以原子操作给一个互斥锁加锁。如果目标互斥锁已经被加锁,则pthread_mutex_lock则被阻塞,直到该互斥锁占有者把它给解锁.
pthread_mutex_trylock和pthread_mutex_lock类似,不过它始终立即返回,而不论被操作的互斥锁是否加锁,是pthread_mutex_lock的非阻塞版本.当目标互斥锁未被加锁时,pthread_mutex_trylock进行加锁操作;否则将返回EBUSY错误码。注意:这里讨论的pthread_mutex_lock和pthread_mutex_trylock是针对普通锁而言的,对于其他类型的锁,这两个加锁函数会有不同的行为.
pthread_mutex_unlock以原子操作方式给一个互斥锁进行解锁操作。如果此时有其他线程正在等待这个互斥锁,则这些线程中的一个将获得它.
三个打印机轮流打印:
输出结果:
如果说互斥锁是用于同步线程对共享数据的访问的话,那么条件变量就是用于在线程之间同步共享数据的值.条件变量提供了一种线程之间通信的机制:当某个共享数据达到某个值时,唤醒等待这个共享数据的线程.
条件变量会在条件不满足的情况下阻塞线程.且条件变量和互斥量一起使用,允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生.
其中pthread_cond_broadcast函数以广播的形式唤醒所有等待目标条件变量的线程,pthread_cond_signal函数用于唤醒一个等待目标条件变量线程.但有时候我们可能需要唤醒一个固定的线程,可以通过间接的方法实现:定义一个能够唯一标识目标线程的全局变量,在唤醒等待条件变量的线程前先设置该变量为目标线程,然后采用广播的方式唤醒所有等待的线程,这些线程被唤醒之后都检查该变量以判断是否是自己.
采用条件变量+互斥锁实现生产者消费者模型:
运行结果:
阻塞队列+生产者消费者
运行结果:
C. 什么是多线程编程
多线程编程技术是java语言的重要特点。多线程编程的含义是将程序任务分成几个并行的子任务。特别是在网络编程中,你会发现很多功能是可以并发执行的。 比如网络传输速度较慢、用户输入速度较慢,你可以用两个独立的线程去完成这两个功能,而不影响正常的显示或其它功能。 多线程是与单线程比较而言的,普通的Windows采用单线程程序结构,其工作原理是:主程序有一个消息循环,不断从消息队列中读入消息来决定下一步所要干的事情,一般是针对一个函数,只有等这个函数执行完之后,主程序才能接收另外的消息来执行。比如子函数功能是在读一个网络数据,或读一个文件,只有等读完这个数据或文件才能接收下一个消息。在执行这个子函数过程中你什么也不能干。但往往读网络数据和等待用户输入有很多时间处于等待状态,多线程利用这个特点将任务分成多个并发任务后,就可以解决这个问题。Java中的线程类 1.扩展java.lang.Thread类,用它覆盖Thread类的run方法。 2.生成实现java.lang.Runnable接口的类并将其它的实例与java.lang.Thread实例相关联。 Thread类是负责向其它类提供线程支持的最主要的类,要使用一个类具有线程功能,在Java中只要简单地从Thread类派生一个子类就可以了扩展Thread类,如printThread.java。 Thread类最重要的方法是run方法。run方法是新线程执行的方法,因此生成java.lang.Thread的子类时,必须有相应的run方法。 //PrintThread.java public class PrintThread extends Thread//继承Tread类 private int count=0 //定义一个count变量用于统计打印的次数并共享变量 public static void mainString args//main方法开始 PrintThread p=new PrintThread//创建一个线程实例 p.start//执行线程 for{;;}//主线程main方法执行一个循环,for执行一个死循环count++ System.out.printcount+″:Main\n″//主线程中打印count +“main”变量的值,并换行 public void run//线程类必须有的run()方法for{;;}count++ System.out.printcount+″:Thread\n″ 上面这段程序便是继承java.lang.Tread并覆盖run的方法。用Java 虚拟机启动程序时,这个程序会先生成一个线程并调用程序主类的main方法。这个程序中的main方法生成新线程,连接打印“Thread”。在启动线程之后,主线程继续打印“Main”。 编译并执行这个程序,然后立即按“Ctrl+C”键中断程序,你会看到上面所述的两个线程不断打印出:XXX:main…..XXX:Thread…. XXX代表的是数字,也就是上面count的值。在笔者的机器上,不同时刻这两个线程打印的次数不一样,先打印20个main(也就是先执行20次主线程)再打印出50次Thread,然后再打印main…… 提示:为了便于查看该程序的执行结果,你可以将执行结果导入一个文本文件,然后打开这个文件查看各线程执行的情况。如运行: javac PrintThread.java Java PrintThread1.txt 第一个命令javac PrintThread.java是编译java程序,第二个是执行该程序并将结果导入1.txt文件。当然你可以直接执行命令:java
D. C语言基础网络编程求助 如何实现多线程
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void*thread(void*);
int client[5],i;
main()
{
int serverSocket= socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
struct sockaddr_in server_addr;
struct sockaddr_in clientAddr;
int addr_len = sizeof(clientAddr);
//线程
pthread_t id;
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);////////////////////////////////////////////////
pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);
//创建地址
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family =AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(5555);
server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
//绑定
bind(serverSocket,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(server_addr));
listen(serverSocket,5);
for(i=0;i<5;i++)
{
client[i] = accept(serverSocket,(struct sockaddr *)&clientAddr,(socklen_t*)&addr_len);
pthread_create(&id,&attr,thread,(void *)&client[i]);/////////////////////////////////
pthread_join(id,NULL);
}
close(serverSocket);/////////////////////////
return 0;
}
void* thread(void* argv)
{
char buffer[200];
int a=i;
int s_c = *((int*)argv);///////////////////
while(1)
{
int n = recv(s_c,buffer,sizeof(buffer),0);
if(n > 0)
printf("客户端发过来的 : %s\n",buffer);
else
return;
}
close(s_c);
}
E. C++多线程编程问题
多线程工作可以提高解决问题的速度
你举得例子可以多线程实现,但是更多的人称之为分布式计算
多线程主要是创建多个线程,每个线程负责自己的事情,每个线程只对主线程负责
至于解决问题的速度应该可以达到提高一半,但是你要注意资源的互斥,互斥处理不好估计会事倍功半