C++ Linux环境下如何多线程

linux

小樊

2025-03-04 22:37:14

栏目: 编程语言

在Linux环境下使用C++进行多线程编程，主要依赖于POSIX线程库（pthread）。以下是一些基本步骤和示例代码，帮助你开始使用C++进行多线程编程。

1. 包含头文件

首先，你需要包含pthread库的头文件：

#include <pthread.h>

2. 定义线程函数

线程函数是每个线程执行的函数。它必须符合以下签名：

void* thread_function(void* arg);

参数arg是一个指向线程参数的指针。

3. 创建线程

使用pthread_create函数创建线程：

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

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

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

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

    // 等待线程结束
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        pthread_join(threads[i], nullptr);
    }

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

4. 编译和运行

使用g++编译你的程序，并链接pthread库：

g++ -pthread -o my_program my_program.cpp
./my_program

5. 同步机制

多线程编程中常见的同步机制包括互斥锁（mutex）、条件变量（condition variable）和信号量（semaphore）。以下是一个使用互斥锁的示例：

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

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* increment_counter(void* arg) {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        // 临界区
        static int counter = 0;
        ++counter;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return nullptr;
}

int main() {
    pthread_t threads[10];
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        if (pthread_create(&threads[i], nullptr, increment_counter, nullptr) != 0) {
            std::cerr << "Failed to create thread." << std::endl;
            return 1;
        }
    }

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        pthread_join(threads[i], nullptr);
    }

    std::cout << "Counter value: " << 1000000 << std::endl;
    return 0;
}

6. 错误处理

在多线程编程中，错误处理非常重要。确保检查每个pthread函数的返回值，并适当处理错误。

通过以上步骤，你可以在Linux环境下使用C++进行基本的多线程编程。根据具体需求，你可以进一步探索更高级的同步机制和线程管理技术。

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