Cでのマルチスレッド

マルチスレッドはマルチタスクの特殊な形式であり、マルチタスクはコンピューターが2つ以上のプログラムを同時に実行できるようにする機能です。一般に、マルチタスクには、プロセスベースとスレッドベースの2種類があります。

プロセスベースのマルチタスクは、プログラムの同時実行を処理します。スレッドベースのマルチタスクは、同じプログラムの一部の同時実行を処理します。

マルチスレッドプログラムには、同時に実行できる2つ以上の部分が含まれています。このようなプログラムの各部分はスレッドと呼ばれ、各スレッドは個別の実行パスを定義します。

Cには、マルチスレッドアプリケーションのサポートが組み込まれていません。代わりに、この機能を提供するためにオペレーティングシステムに完全に依存しています。

このチュートリアルは、Linux OSで作業していて、POSIXを使用してマルチスレッドCプログラムを作成することを前提としています。 POSIXスレッド（Pthreads）は、FreeBSD、NetBSD、GNU / Linux、Mac OS X、Solarisなどの多くのUnixライクなPOSIXシステムで利用できるAPIを提供します。

次のルーチンは、POSIXスレッドを作成するために使用されます-

#include <pthread.h>
pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)

ここでは、 pthread_create 新しいスレッドを作成し、実行可能にします。このルーチンは、コード内のどこからでも何度でも呼び出すことができます。パラメータの説明は次のとおりです。

プロセスによって作成される可能性のあるスレッドの最大数は、実装によって異なります。作成されるスレッドはピアであり、他のスレッドを作成する場合があります。スレッド間に暗黙の階層や依存関係はありません。

スレッドの終了

POSIXスレッドを終了するために使用する次のルーチンがあります–

#include <pthread.h>
pthread_exit (status)

ここでpthread_exit スレッドを明示的に終了するために使用されます。通常、pthread_exit（）ルーチンは、スレッドがその作業を完了し、存在する必要がなくなった後に呼び出されます。

main（）が作成したスレッドの前に終了し、pthread_exit（）で終了した場合、他のスレッドは実行を継続します。それ以外の場合は、main（）が終了すると自動的に終了します。

サンプルコード

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
using namespace std;
#define NUM_THREADS 5
void *PrintHello(void *threadid) {
   long tid;
   tid = (long)threadid;
   printf("Hello World! Thread ID, %d\n", tid);
   pthread_exit(NULL);
}
int main () {
   pthread_t threads[NUM_THREADS];
   int rc;
   int i;
   for( i = 0; i < NUM_THREADS; i++ ) {
      cout << "main() : creating thread, " << i << endl;
      rc = pthread_create(&threads[i], NULL, PrintHello, (void *)i);
      if (rc) {
         printf("Error:unable to create thread, %d\n", rc);
         exit(-1);
      }
   }
   pthread_exit(NULL);
}

出力

$gcc test.cpp -lpthread
$./a.out
main() : creating thread, 0
main() : creating thread, 1
main() : creating thread, 2
main() : creating thread, 3
main() : creating thread, 4
Hello World! Thread ID, 0
Hello World! Thread ID, 1
Hello World! Thread ID, 2
Hello World! Thread ID, 3
Hello World! Thread ID, 4