使用C语言的线程无限打印1 2 3-猿码集

使用C语言的线程无限打印1 2 3

线程是操作系统中非常重要的一部分，它是操作系统中执行的最小单位，是CPU调度和分配的基本单位。线程能够提高程序的运行效率，增加程序的并行性，常见的使用场景有多线程下载、多线程处理大量数据等。

本文将介绍如何使用C语言创建线程，并使用无限循环打印1 2 3的例子来说明线程的基本使用。

1. 线程的创建

在C语言中，线程的创建需要使用系统提供的线程库，如POSIX线程库。下面是一个创建线程的例子：


#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *thread_func(void *arg)
{
    // 线程的执行体
}
int main()
{
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
    return 0;
}

线程的创建是通过调用pthread_create函数来完成的，它的第一个参数是一个表示线程的变量pthread_t，第二个参数是线程属性，一般可以设置为NULL表示使用默认值；第三个参数是线程的执行体，它是一个指向函数的指针，该函数的返回值和参数要求是void*类型；第四个参数是传给执行体函数的参数，一般也可以设置为NULL表示不传任何参数。

线程创建成功后，会返回一个表示线程的ID，该ID可以用于等待线程的终止，或通过pthread_join函数获取线程的返回值。

2. 无限打印1 2 3的线程例子

下面是一个无限打印1 2 3的线程例子：


#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
void *print_num(void *arg)
{
    int num = *(int*)arg;
    while (1) {
        printf("%d ", num);
        fflush(stdout); // 刷新输出缓冲区
        usleep(600000); // 休眠600毫秒
    }
    pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    int num1 = 1, num2 = 2, num3 = 3;
    pthread_create(&tid1, NULL, print_num, &num1);
    pthread_create(&tid2, NULL, print_num, &num2);
    pthread_create(&tid3, NULL, print_num, &num3);
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    pthread_join(tid3, NULL);
    return 0;
}

上面的例子中定义了一个打印数字的函数print_num，该函数的参数是一个指向数字的指针，表示要打印的数字。在该函数中，通过一个死循环不停地打印数字，并使用usleep函数使线程休眠600毫秒，以免打印速度过快。

在主函数中，创建了三个线程，分别打印数字1、2和3，然后通过pthread_join函数等待三个线程的退出，使主线程挂起等待。

3. 使用信号量控制线程打印顺序

上面的例子中，三个线程是同时创建的，并且不保证打印顺序。如果要按照1 2 3的顺序打印数字，可以使用信号量来控制线程的执行顺序。

信号量是操作系统中一种同步机制，它用来协调多个线程的执行，可以控制线程的进入与退出，避免并发操作。

在C语言中，可以使用Semaphore库实现信号量，下面是一个按照1 2 3的顺序打印数字的例子：


#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
sem_t sem1, sem2, sem3;
void *print_num1(void *arg)
{
    while (1) {
        sem_wait(&sem1);
        printf("1 ");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem2);
    }
    pthread_exit(NULL);
}
void *print_num2(void *arg)
{
    while (1) {
        sem_wait(&sem2);
        printf("2 ");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem3);
    }
    pthread_exit(NULL);
}
void *print_num3(void *arg)
{
    while (1) {
        sem_wait(&sem3);
        printf("3 ");
        fflush(stdout);
        sem_post(&sem1);
    }
    pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    sem_init(&sem1, 0, 1); // 初始化信号量sem1，初值为1
    sem_init(&sem2, 0, 0); // 初始化信号量sem2，初值为0
    sem_init(&sem3, 0, 0); // 初始化信号量sem3，初值为0
    pthread_create(&tid1, NULL, print_num1, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, print_num2, NULL);
    pthread_create(&tid3, NULL, print_num3, NULL);
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    pthread_join(tid3, NULL);
    sem_destroy(&sem1); // 销毁信号量
    sem_destroy(&sem2);
    sem_destroy(&sem3);
    return 0;
}

上面的例子中，定义了三个线程分别打印数字1、2和3。在每个线程的执行体中，使用sem_wait函数等待对应的信号量，如果信号量值为0，则该线程被挂起等待；否则，该线程可以继续向下执行，并打印对应的数字，然后使用sem_post函数将下一个信号量的值加1，以便唤醒对应的线程。

在主函数中，首先通过sem_init函数对三个信号量进行初始化，然后创建三个线程并等待它们的退出，最后使用sem_destroy函数销毁三个信号量。

总结

本文介绍了如何使用C语言实现线程的创建，并使用一个无限打印1 2 3的例子来说明线程的基本使用。同时，还介绍了如何使用信号量来控制线程的执行顺序，以实现按照1 2 3的顺序打印数字。

线程是一项非常强大的技术，它可以提高程序的执行效率和并发处理能力，但也存在着一些问题，如线程安全、死锁、竞争等。因此，在使用线程时，一定要注意线程安全问题，合理地设计线程的执行逻辑，并尽量避免线程间的竞争和死锁。

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