Linux的多线程编程的高效开发经验

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1、背景Linux平台上的多线程程序开发相对应其他平台（比如Windows）的多线程API有一些细微和隐晦的差别。不注意这些Linux上的一些开发陷阱，常常会导致程序问题不穷，死锁不断。本文中我们从5个方面总结出Linux多线程编程上的问题，并分别引出相关改善的开发经验，用以避免这些的陷阱。我们希望这些经验可以帮助读者们能更好更快的熟悉Linux平台的多线程编程。我们假设读者都已经很熟悉Linux平台上基本的线程编程的Pthread库API。其他的第三方用以线程编程的库，如boost，将不会在本文中提及。本文中主要涉及的

2、题材包括线程开发中的线程管理，互斥变量，条件变量等。进程概念将不会在本文中涉及。回页首Linux上线程开发API的概要介绍多线程开发在Linux平台上已经有成熟的Pthread库支持。其涉及的多线程开发的最基本概念主要包含三点：线程，互斥锁，条件。其中，线程操作又分线程的创建，退出，等待3种。互斥锁则包括4种操作，分别是创建，销毁，加锁和解锁。条件操作有5种操作：创建，销毁，触发，广播和等待。其他的一些线程扩展概念，如信号灯等，都可以通过上面的三个基本元素的基本操作封装出来。线程，互斥锁，条件在Linux平台上对应的

3、API可以用表1归纳。为了方便熟悉Windows线程编程的读者熟悉Linux多线程开发的API，我们在表中同时也列出WindowsSDK库中所对应的API名称。表1.线程函数列表对象操作LinuxPthreadAPIWindowsSDK库对应API线程创建pthread_createCreateThread退出pthread_exitThreadExit等待pthread_joinWaitForSingleObject互斥锁创建pthread_mutex_initCreateMutex销毁pthread_mutex_

4、destroyCloseHandle加锁pthread_mutex_lockWaitForSingleObject解锁pthread_mutex_unlockReleaseMutex条件创建pthread_cond_initCreateEvent销毁pthread_cond_destroyCloseHandle触发pthread_cond_signalSetEvent广播pthread_cond_broadcastSetEvent/ResetEvent等待pthread_cond_wait/pthread_cond_

5、timedwaitSingleObjectAndWait多线程开发在Linux平台上已经有成熟的Pthread库支持。其涉及的多线程开发的最基本概念主要包含三点：线程，互斥锁，条件。其中，线程操作又分线程的创建，退出，等待3种。互斥锁则包括4种操作，分别是创建，销毁，加锁和解锁。条件操作有5种操作：创建，销毁，触发，广播和等待。其他的一些线程扩展概念，如信号灯等，都可以通过上面的三个基本元素的基本操作封装出来。回页首Linux线程编程中的5条经验尽量设置recursive属性以初始化Linux的互斥变量互斥锁是多线程

6、编程中基本的概念，在开发中被广泛使用。其调用次序层次清晰简单：建锁，加锁，解锁，销毁锁。但是需要注意的是，与诸如Windows平台的互斥变量不同，在默认情况下，Linux下的同一线程无法对同一互斥锁进行递归加速，否则将发生死锁。所谓递归加锁，就是在同一线程中试图对互斥锁进行两次或两次以上的行为。其场景在Linux平台上的代码可由清单1所示。清单1.Linux重复对互斥锁加锁实例//通过默认条件建锁pthread_mutex_t*theMutex=newpthread_mutex_t;pthread_mutexattr

7、_tattr;pthread_mutexattr_init(&attr);pthread_mutex_init(theMutex,&attr);pthread_mutexattr_destroy(&attr);//递归加锁pthread_mutex_lock(theMutex);pthread_mutex_lock(theMutex);pthread_mutex_unlock(theMutex);pthread_mutex_unlock(theMutex);在以上代码场景中，问题将出现在第二次加锁操作。由于在默认情况

8、下，Linux不允许同一线程递归加锁，因此在第二次加锁操作时线程将出现死锁。Linux互斥变量这种奇怪的行为或许对于特定的某些场景会所有用处，但是对于大多数情况下看起来更像是程序的一个bug。毕竟，在同一线程中对同一互斥锁进行递归加锁在尤其是二次开发中经常会需要。这个问题与互斥锁的中的默认recursive属性有关。解决问题的方法就是显式地在互