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本文将解释几种如何在 C 语言中使用 C11 线程库的方法。

在 C 语言中使用 thrd_create 函数创建一个新线程并执行给定的例程

在标准的 C 语言规范中，对线程的支持迟迟没有出现，终于在 C11 中实现了。在此之前，POSIX 线程 API 被用作利用多线程编程的主要工具。由于 C11 提供了更标准的接口，可以在不依赖平台的情况下使用，因此建议使用 ISO 语言 API，而不要使用 POSIX 版本。尽管这两个 API 的功能原型不匹配，但主要功能大多相似。在下面的示例中，我们演示了一个简单的场景，其中启动了四个线程来执行 printHello 函数，然后在不加入主线程的情况下终止该线程。

thrd_create 接受三个参数，

1. 第一个是指向线程标识符的指针。
2. 第二个参数的类型为 thrd_start_t，对于函数指针原型而言，其名称仅为 typedef。
3. 第三个参数指定可以传递给函数的参数。

使用枚举值定义 thrd_create 的返回状态代码：thrd_success，thrd_nomem 和 thrd_error。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <threads.h>

#ifndef NUM_THREADS
#define NUM_THREADS 4
#endif

void *printHello(void *thr_id) {
    long tid;
    tid = (long)thr_id;
    printf("Hello There! thread #%ld, pthread ID - %lu\n", tid, thrd_current());
    thrd_exit(EXIT_SUCCESS);
}

int main(int argc, char const *argv[]) {
    thrd_t threads[NUM_THREADS];
    int rc;
    long t;

    for (t = 0; t < NUM_THREADS; t++) {
        rc = thrd_create(&threads[t], (thrd_start_t) printHello, (void *)t);
        if (rc == thrd_error) {
            printf("ERORR; thrd_create() call failed\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    thrd_exit(EXIT_SUCCESS);

}

输出：

Hello There! thread 0, pthread ID - 140215498864384
Hello There! thread 1, pthread ID - 140215490471680
Hello There! thread 3, pthread ID - 140215473686272
Hello There! thread 2, pthread ID - 140215482078976

使用 thrd_join 函数等待 C 语言中的给定线程

thrd_join 是 pthread_join 函数的一个类比，它将阻塞当前线程，直到给定线程完成执行。它带有两个参数：线程标识符和 int 指针，表示如果用户提供有效地址，则可以选择存储返回状态代码的位置。如果在已经分离或联接的线程上调用 thrd_join，则结果是未定义的行为。该函数返回对应于 thrd_success 或 thrd_error 的值。

下一个示例代码实现了四个线程递增 atomic_int 类型变量的情况。最后，等待其他线程完成的主线程将打印 counter 的最终总和值。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <threads.h>
#include <stdatomic.h>

#ifndef NUM_THREADS
#define NUM_THREADS 4
#endif

atomic_int counter = 0;

enum {MAX_ITER = 1000};

void *printHello(void *thr_id) {
    long tid;
    tid = (long)thr_id;
    printf("thread %ld started incrementing ID - %lu\n", tid, thrd_current());

    for (int i = 0; i < MAX_ITER; ++i) {
        counter += 1;
    }

    return NULL;
}

int main(int argc, char const *argv[]) {
    thrd_t threads[NUM_THREADS];
    int rc;
    long t;

    for (t = 0; t < NUM_THREADS; t++) {
        rc = thrd_create(&threads[t], (thrd_start_t) printHello, (void *)t);
        if (rc == thrd_error) {
            printf("ERORR; thrd_create() call failed\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    for (t = 0; t < NUM_THREADS; t++) {
        thrd_join(threads[t], NULL);
    }
    printf("count = %d\n", counter);

    thrd_exit(EXIT_SUCCESS);
}

输出：

thread 0 started incrementing ID - 139729818216192
thread 2 started incrementing ID - 139729801430784
thread 3 started incrementing ID - 139729793038080
thread 1 started incrementing ID - 139729809823488
count = 4000