C语言多线程编程实战指南（pthread线程库从入门到精通）

准备工作：编译与链接

使用 pthread 库前，需确保你的系统已安装开发工具（如 gcc）。编译时需链接 pthread 库，命令如下：

gcc -o my_thread_program my_thread_program.c -lpthread  

第一个 pthread 程序：Hello Thread!

下面是一个最简单的多线程程序，主线程创建一个子线程，子线程打印一条消息：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>void* thread_function(void* arg) {    printf("Hello from the new thread!\n");    return NULL;}int main() {    pthread_t thread_id;    // 创建线程    int result = pthread_create(        &thread_id,     // 线程ID指针        NULL,           // 默认属性        thread_function, // 线程执行函数        NULL            // 传给函数的参数    );    if (result != 0) {        printf("Error creating thread.\n");        return 1;    }    // 等待线程结束    pthread_join(thread_id, NULL);    printf("Main thread finished.\n");    return 0;}  

关键函数解析

• pthread_create()：创建新线程。
• pthread_join()：阻塞当前线程，直到指定线程结束。
• pthread_exit()：主动终止当前线程。
• pthread_self()：获取当前线程 ID。

线程同步：互斥锁（Mutex）

当多个线程访问共享资源（如全局变量）时，必须使用同步机制防止数据竞争。最常用的是互斥锁（mutex）：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>int counter = 0;pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;void* increment_counter(void* arg) {    for (int i = 0; i < 100000; i++) {        pthread_mutex_lock(&mutex);        counter++;        pthread_mutex_unlock(&mutex);    }    return NULL;}int main() {    pthread_t t1, t2;    pthread_create(&t1, NULL, increment_counter, NULL);    pthread_create(&t2, NULL, increment_counter, NULL);    pthread_join(t1, NULL);    pthread_join(t2, NULL);    printf("Final counter value: %d\n", counter);    return 0;}  

如果没有互斥锁，两个线程同时修改 counter 可能导致结果小于 200000。加锁后，每次只有一个线程能修改变量，保证了数据一致性。

常见问题与最佳实践

• 始终检查 pthread_create() 的返回值。
• 避免死锁：不要在持有锁 A 时尝试获取锁 B，同时另一个线程在持有锁 B 时尝试获取锁 A。
• 线程函数应尽量短小、职责单一。
• 使用 pthread_detach() 可让线程结束后自动释放资源，无需调用 pthread_join()。

结语

通过本篇 pthread线程库教程，你已经掌握了 C语言多线程编程 的基本用法。无论是开发高性能服务器、并行计算程序，还是嵌入式系统，POSIX线程入门 都是你迈向高级 Linux C线程开发 的关键一步。动手实践吧，多线程的世界等你探索！