我在C语言中使用了fork()来启动另一个进程。那么我如何启动一个新线程？
如何在纯C中启动线程？
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- Hanno
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这取决于平台。以下是在Windows上执行此操作的方法：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms682453.aspx - Eric Z Beard
正如您提供的CreateThread文档所解释的那样，如果程序使用C运行时库，则应使用_beginthreadex而不是CreateThread。 - ChrisN
谢谢，我没有注意到。你怎么知道你在使用 CRT？我以为所有东西都在使用它。 - Eric Z Beard
你可以告诉编译器不要包含默认库。这样一来，你就不会意外使用 CRT，并且可以完全使用 Win32 函数。 - Zan Lynx
6个回答
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因为您提到了fork()，我认为您正在使用类Unix系统，在这种情况下，POSIX线程（通常称为pthread）是您要使用的。
具体来说，pthread_create()是创建新线程所需的函数。其参数为：
int pthread_create(pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr, void *
(*start_routine)(void *), void * arg);
第一个参数是线程ID的返回指针。第二个参数是线程参数，可以为NULL，除非你想以特定优先级启动线程。第三个参数是由线程执行的函数。第四个参数是在线程函数执行时传递给该函数的单个参数。
- Commodore Jaeger
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1现在C11标准定义了POSIX线程，那么它们不再被视为“纯C”吗？ - Hydronium
2尽管C11多线程API受到POSIX线程的_严重_影响，但它们并不相同。因此，我认为说POSIX线程是“纯C”的并不合适。 - Ben Ylvisaker
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据我所知，ANSI C没有定义线程，但是有各种可用的库。
如果您正在运行Windows操作系统，请链接到msvcrt并使用_beginthread或_beginthreadex。
如果您正在运行其他平台，请查看pthreads库（我相信还有其他库可供选择）。
- Brannon
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C11线程+C11 atomic_int
添加到glibc 2.28。在Ubuntu 18.10 amd64（带有glic 2.28）和 Ubuntu 18.04（带有glibc 2.27）中测试，通过从源代码编译glibc 2.28：多个主机上的多个glibc库
示例改编自：https://en.cppreference.com/w/c/language/atomic
main.c
#include <stdio.h>
#include <threads.h>
#include <stdatomic.h>
atomic_int atomic_counter;
int non_atomic_counter;
int mythread(void* thr_data) {
(void)thr_data;
for(int n = 0; n < 1000; ++n) {
++non_atomic_counter;
++atomic_counter;
// for this example, relaxed memory order is sufficient, e.g.
// atomic_fetch_add_explicit(&atomic_counter, 1, memory_order_relaxed);
}
return 0;
}
int main(void) {
thrd_t thr[10];
for(int n = 0; n < 10; ++n)
thrd_create(&thr[n], mythread, NULL);
for(int n = 0; n < 10; ++n)
thrd_join(thr[n], NULL);
printf("atomic %d\n", atomic_counter);
printf("non-atomic %d\n", non_atomic_counter);
}
编译并运行：
gcc -ggdb3 -std=c11 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.c -pthread
./main.out
可能的输出：
atomic 10000
non-atomic 4341
由于在非原子操作变量上跨线程进行竞争访问，非原子计数器很可能比原子计数器小。
另请参见：如何在C中执行原子增量和提取?
反汇编分析
使用以下命令进行反汇编:
gdb -batch -ex "disassemble/rs mythread" main.out
17 ++non_atomic_counter;
0x00000000004007e8 <+8>: 83 05 65 08 20 00 01 addl $0x1,0x200865(%rip) # 0x601054 <non_atomic_counter>
18 __atomic_fetch_add(&atomic_counter, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);
0x00000000004007ef <+15>: f0 83 05 61 08 20 00 01 lock addl $0x1,0x200861(%rip) # 0x601058 <atomic_counter>
因此，我们可以看到原子增量是在指令级别上使用f0锁定前缀完成的。
使用aarch64-linux-gnu-gcc 8.2.0时，我们得到的结果是：
11 ++non_atomic_counter;
0x0000000000000a28 <+24>: 60 00 40 b9 ldr w0, [x3]
0x0000000000000a2c <+28>: 00 04 00 11 add w0, w0, #0x1
0x0000000000000a30 <+32>: 60 00 00 b9 str w0, [x3]
12 ++atomic_counter;
0x0000000000000a34 <+36>: 40 fc 5f 88 ldaxr w0, [x2]
0x0000000000000a38 <+40>: 00 04 00 11 add w0, w0, #0x1
0x0000000000000a3c <+44>: 40 fc 04 88 stlxr w4, w0, [x2]
0x0000000000000a40 <+48>: a4 ff ff 35 cbnz w4, 0xa34 <mythread+36>
因此，原子版本实际上具有一个cbnz循环，该循环运行直到stlxr存储成功为止。请注意，ARMv8.1可以使用单个LDADD指令完成所有操作。
这类似于C++的std::atomic：What exactly is std::atomic?
基准测试
待办事项。创建基准测试以显示原子操作较慢。
POSIX线程
main.c
#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
enum CONSTANTS {
NUM_THREADS = 1000,
NUM_ITERS = 1000
};
int global = 0;
int fail = 0;
pthread_mutex_t main_thread_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void* main_thread(void *arg) {
int i;
for (i = 0; i < NUM_ITERS; ++i) {
if (!fail)
pthread_mutex_lock(&main_thread_mutex);
global++;
if (!fail)
pthread_mutex_unlock(&main_thread_mutex);
}
return NULL;
}
int main(int argc, char **argv) {
pthread_t threads[NUM_THREADS];
int i;
fail = argc > 1;
for (i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)
pthread_create(&threads[i], NULL, main_thread, NULL);
for (i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)
pthread_join(threads[i], NULL);
assert(global == NUM_THREADS * NUM_ITERS);
return EXIT_SUCCESS;
}
编译并运行：
gcc -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.c -pthread
./main.out
./main.out 1
第一次运行正常，第二次由于缺少同步而失败。
似乎没有POSIX标准化的原子操作：UNIX 可移植原子操作
在Ubuntu 18.04上进行了测试。GitHub 上游。
GCC __atomic_* 内置函数
对于那些没有C11的人，可以通过使用__atomic_* GCC扩展来实现原子递增。
main.c
#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <pthread.h>
#include <stdatomic.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
enum Constants {
NUM_THREADS = 1000,
};
int atomic_counter;
int non_atomic_counter;
void* mythread(void *arg) {
(void)arg;
for (int n = 0; n < 1000; ++n) {
++non_atomic_counter;
__atomic_fetch_add(&atomic_counter, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);
}
return NULL;
}
int main(void) {
int i;
pthread_t threads[NUM_THREADS];
for (i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)
pthread_create(&threads[i], NULL, mythread, NULL);
for (i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)
pthread_join(threads[i], NULL);
printf("atomic %d\n", atomic_counter);
printf("non-atomic %d\n", non_atomic_counter);
}
编译并运行：
gcc -ggdb3 -O3 -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.c -pthread
./main.out
输出和生成的汇编：与“C11 线程”示例相同。
在 Ubuntu 16.04 amd64、GCC 6.4.0 中测试通过。
- Ciro Santilli OurBigBook.com
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线程不是C标准的一部分，因此使用线程的唯一方法是使用某个库（例如：在Unix/Linux中使用POSIX线程，在该线程中使用C运行时的_beginthread/_beginthreadex，或者只是使用CreateThread Win32 API）
- botismarius
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原文链接
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