Linux下C/C++多线程编程pthread库相关函数总结（线程、锁、信号量等）

对Linux下C或C++语言在多线程编程时所用到的pthread库中的相关函数进行了总结。

头文件：#include

注意：在编译时注意加上-lpthread参数，以调用静态链接库。因为pthread并非linux系统的默认库。

文章目录

• -------------------------线程--------------------------
• • pthread_create：创建线程
  • pthread_join：等待线程结束
  • pthread_exit： 结束线程
• -------------------------锁--------------------------
• • pthread_mutex_init：初始化互斥锁
  • pthread_mutex_lock：上锁
  • pthread_mutex_trylock：上锁
  • pthread_mutex_unlock：解锁
  • pthread_mutex_destroy：销毁锁
• ------------------------信号量---------------------------
• • pthread_cond_init ：初始化条件变量
  • pthread_cond_wait：条件等待
  • pthread_cond_timedwait：计时等待
  • pthread_cond_broadcast：解除条件变量的等待
  • pthread_cond_signal：使等待的线程脱离阻塞状态
  • pthread_cond_destroy：销毁条件变量
• -------------------------key--------------------------
• • pthread_key_create
  • pthread_key_delete
  • pthread_setspecific
  • pthread_getspecific
• ---------------------------------------------------
• • pthread_once

-------------------------线程-------------------------- pthread_create：创建线程

函数原型：

int pthread_create (pthread_t * tidp, const pthread_attr_t * attr, void * (start_rtn)(void), void *arg);

各个参数说明：
第一个参数为指向线程标识符的指针。
第二个参数用来设置线程属性。
第三个参数是线程运行函数的起始地址。
最后一个参数是运行函数的参数

返回值：成功返回0，否则返回错误码。

pthread_join：等待线程结束

函数原型：

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

参数:
pthread_t thread: 被连接线程的线程号
void **retval : 指向一个指向被连接线程的返回码的指针的指针

函数作用：
pthread_join()函数会一直阻塞调用线程，直到指定的线程tid终止，保证了指定的线程一定能执行完，然后被回收。

返回值：
成功返回0，否则返回错误码。

pthread_exit： 结束线程

函数原型：

void pthread_exit(void retval);

retval 是 void 类型的指针，可以指向任何类型的数据，它指向的数据将作为线程退出时的返回值。如果线程不需要返回任何数据，将 retval 参数置为 NULL 即可。

注意，retval 指针不能指向函数内部的局部数据（比如局部变量）。换句话说，pthread_exit() 函数不能返回一个指向局部数据的指针，否则很可能使程序运行结果出错甚至崩溃

函数作用：
线程通过调用pthread_exit函数终止执行，就如同进程在结束时调用exit函数一样。这个函数的作用是，终止调用它的线程并返回一个指向某个对象的指针。

-------------------------锁-------------------------- pthread_mutex_init：初始化互斥锁

函数原型：

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

函数作用：
该函数用于C函数的多线程编程中，互斥锁的初始化。

pthread_mutex_init() 函数是以动态方式创建互斥锁的，参数attr指定了新建互斥锁的属性。如果参数attr为空(NULL)，则使用默认的互斥锁属性，默认属性为快速互斥锁 。互斥锁的属性在创建锁的时候指定，在LinuxThreads实现中仅有一个锁类型属性，不同的锁类型在试图对一个已经被锁定的互斥锁加锁时表现不同。
pthread_mutexattr_init() 函数成功完成之后会返回零，其他任何返回值都表示出现了错误。

函数成功执行后，互斥锁被初始化为未锁住态。

pthread_mutex_lock：上锁

函数原型：

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

函数作用：
线程调用该函数让互斥锁上锁，如果该互斥锁已被另一个线程锁定和拥有，则调用该线程将阻塞，直到该互斥锁变为可用为止。

返回值：
在成功完成之后会返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。

pthread_mutex_trylock：上锁

函数原型：

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

函数作用：
线程调用该函数让互斥锁上锁，如果该互斥锁已被另一个线程锁定和拥有，则直接返回。

返回值：
在成功完成之后会返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。

pthread_mutex_unlock：解锁

函数原型：

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

函数作用：
解除锁定 mutex 所指向的互斥锁的函数

返回值：
在成功完成之后会返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。

pthread_mutex_destroy：销毁锁

函数原型：

int pthread_mutex_deslock(pthread_mutex_t *mutex);

函数作用：
销毁mutex所指向的互斥锁

返回值：
在成功完成之后会返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。

------------------------信号量--------------------------- pthread_cond_init ：初始化条件变量

函数原型：

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, const pthread_condattr_t *attr);

描述
The pthread_cond_init() 函数使用由attr指定的属性来创建一个条件变量，若attr为NULL，则属性取默认值。

返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误

pthread_cond_wait：条件等待

函数原型：

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)

参数: cond 条件变量 mutex 互斥锁

第一个参数cond是指向一个条件变量的指针。第二个参数mutex则是对相关的互斥锁的指针

函数作用：
用于阻塞当前线程，等待别的线程使用pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast来唤醒它 pthread_cond_wait() 必须与pthread_mutex配套使用。pthread_cond_wait()函数一进入wait状态就会自动release mutex。当其他线程通过pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast，把该线程唤醒，使pthread_cond_wait()通过（返回）时，该线程又自动获得该mutex。

pthread_cond_timedwait：计时等待

函数原型：

int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime)

函数作用：
跟pthread_cond_wait类似，都是等待信号量唤醒；不同的是，计时等待pthread_cond_timedwait需要在给定时刻abstime内收到信号量；如果在给定时刻前条件没有满足，则返回ETIMEDOUT，结束等待。

pthread_cond_broadcast：解除条件变量的等待

函数原型

int pthread_cond_broadcast( pthread_cond_t *cond)

函数作用：
该函数用来对所有等待参数cond所指定的条件变量的线程解除阻塞。

返回值：
调用成功返回0，否则返回错误代码

pthread_cond_signal：使等待的线程脱离阻塞状态

函数原型

int pthread_cond_signal( pthread_cond_t *cond)

函数作用：
该函数用来解除一个等待参数cond所指定的条件变量的线程的阻塞状态。当有多个线程挂起等待该条件变量，也只能唤醒一个线程。

pthread_cond_destroy：销毁条件变量

函数原型

int pthread_cond_destroy( pthread_cond_t *cond)

函数作用：
该函数用来释放一个条件变量。释放为条件变量cond所分配的资源。

返回值：
调动成功返回值为0，否则返回错误代码。

-------------------------key-------------------------- pthread_key_create

函数原型：

int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*));

函数作用：
分配用于标识进程中线程特定数据的键。
该函数创建一个键值，该键值映射到一个专有数据结构体上。如果第二个参数不是NULL，这个键值被删除时将调用这个函数指针来释放数据空间。

pthread_key_delete

函数原型：

int pthread_key_delete(pthread_key_t *key);

函数作用：
注销一个TSD，这个函数并不检查当前是否有线程正使用该TSD，也不会调用清理函数（destr_function），而只是将TSD释放以供下一次调用pthread_key_create()使用。

返回值：
调动成功返回值为0，否则返回错误代码。

pthread_setspecific

函数原型：

int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);

函数作用：
使用pthread_setspecific可以为指定线程特定数据键设置线程特定绑定

返回值：
调动成功返回值为0，否则返回错误代码。

pthread_getspecific

函数原型：

void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);

函数作用：
使用pthread_getspecific获取调用线程的键绑定，并将该绑定存储在value指向的位置中

返回值：
调动成功返回值为0，否则返回错误代码。

--------------------------------------------------- pthread_once

函数原型：

int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine) (void))；

函数作用：
本函数使用初值为PTHREAD_ONCE_INIT的once_control变量保证init_routine()函数在本进程执行序列中仅执行一次。