POSIX Threads або pthreads — стандарт POSIX реалізації потоків виконання, який визначає API для створення та управління ними.
Бібліотеки, які реалізують цей стандарт та його функції, звичайно називаються pthreads. Найширше використовуються у Unix-подібних операційних системах, як от Linux чи Solaris, також існує реалізація для Microsoft Windows (Pthreads-w32).
Вміст
Pthreads визначає набір типів даних, функцій і констант в форматі мови програмування C. Вони описані в файлі заголовку pthread.h і реалізовані у вигляді бібліотеки.
Всі процедури Pthreads мають назви з префіксом pthread_
і можуть бути розділені на 4 категорії за призначенням:
- Управляння потоками — створення, об'єднання потоків та ін.;
- М'ютекси;
- Умовні змінні;
- Синхронізація потоків з використанням блокування (lock) і бар'єрів (barriers) читання/запису даних.
POSIX API для семафорів працює з потоками POSIX, але не є частиною стандарту роботи з потоками, визначається в додатковому стандарті POSIX.1b, Real-time extensions (IEEE Std 1003.1b-1993). Всі процедури для роботи з семафорами, відповідно, мають префікс sem_
замість pthread_
.
Основні функції стандарту
- Типи даних:
pthread_t
: дескриптор потоку
pthread_attr_t
: набір атрибутів потоку
- Функції управління потоками:
pthread_create()
: створення потоку
pthread_exit()
: завершення потоку
pthread_cancel()
: відміна потоку
pthread_join()
: блокування потоку до завершення іншого потоку, вказаного у виклику функції
pthread_detach()
: звільнити ресурси зайняті потоком (якщо потік виконується, звільнення ресурсів відбудеться після його завершення)
pthread_attr_init()
: ініціалізація структури атрибутів потоку
pthread_attr_setdetachstate()
: вказівка системі, що вона після завершення потоку може звільнити ресурси, зайняті потоком
pthread_attr_destroy()
: звільнення пам'яті від структури атрибутів потоку (знищити дескриптор)
- Функції синхронізації потоків:
pthread_mutex_init()
, pthread_mutex_destroy()
, pthread_mutex_lock()
, pthread_mutex_trylock()
, pthread_mutex_unlock()
: за допомогою м'ютексів
pthread_cond_init()
, pthread_cond_signal()
, pthread_cond_wait()
: за допомогою умовних змінних
Приклад
Приклад використання POSIX потоків.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#define THREADS_MAX 4
void *function(void *param)
{
int id = (int)param;
int i, loops = 10;
for(i = 0; i < loops; i++)
{
printf("thread %d: loop %d\n", id, i);
}
pthread_exit(NULL);
}
int main(void)
{
pthread_t threads[THREADS_MAX];
int i;
printf("pre-execution\n");
for (i = 0; i < THREADS_MAX; i++)
{
pthread_create(&threads[i], NULL, function, (void *)i);
}
printf("mid-execution\n");
for (i = 0; i < THREADS_MAX; i++)
{
pthread_join(threads[i], NULL);
}
printf("post-execution\n");
return EXIT_SUCCESS;
}
Дивись також
Посилання