C语言中的线程函数：pthread库详解及应用51

C语言本身并不直接支持多线程编程，需要借助于操作系统提供的线程库来实现。在Linux和类Unix系统中，最常用的线程库是POSIX线程库，简称pthreads (POSIX threads)。本文将深入探讨pthread库中的关键函数，并结合实例讲解如何在C语言中使用多线程进行并发编程。

1. pthread库的包含和编译:

在使用pthreads库之前，需要在代码中包含头文件#include 。编译时，需要链接pthread库，通常使用-pthread选项。例如，使用gcc编译的命令如下：gcc -pthread my_program.c -o my_program

2. 关键函数详解:

pthread库提供了许多函数来创建、管理和控制线程。以下是其中一些最重要的函数：
pthread_create(): 创建线程

此函数用于创建一个新的线程。其原型如下：int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg);

参数解释：
thread: 指向pthread_t类型的指针，用于存储新创建线程的ID。
attr: 指向pthread_attr_t类型的指针，用于设置线程属性（可选，通常设置为NULL）。
start_routine: 线程函数的入口点，它是一个函数指针，该函数没有返回值，并接收一个void*类型的参数。
arg: 传递给线程函数的参数。

返回值：成功返回0，失败返回错误代码。

pthread_join(): 等待线程结束

此函数用于等待一个指定的线程结束。其原型如下：int pthread_join(pthread_t thread, void retval);

参数解释：
thread: 要等待的线程的ID。
retval: 指向void*类型的指针，用于接收线程函数的返回值（可选，可以设置为NULL）。

返回值：成功返回0，失败返回错误代码。

pthread_exit(): 线程退出

此函数用于线程主动退出。其原型如下：void pthread_exit(void *retval);

参数retval是线程的返回值，可以通过pthread_join函数获取。

pthread_mutex_init(), pthread_mutex_lock(), pthread_mutex_unlock(), pthread_mutex_destroy():互斥锁操作

这些函数用于管理互斥锁，防止多个线程同时访问共享资源导致数据竞争。pthread_mutex_init()初始化互斥锁，pthread_mutex_lock()加锁，pthread_mutex_unlock()解锁，pthread_mutex_destroy()销毁互斥锁。

3. 实例：计算质数

以下是一个简单的例子，演示如何使用pthreads库计算一定范围内的质数。我们将使用多个线程分别计算不同范围内的质数，最后合并结果。#include
#include
#include
// 线程函数
void *prime_thread(void *arg) {
int start = *(int *)arg;
int end = start + 1000; //每个线程计算1000个数
int count = 0;
for (int i = start; i < end; i++) {
int is_prime = 1;
if (i

2025-05-22

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