「pthread」の版間の差分

2014年5月10日 (土) 14:14時点における版

pthread とは、POSIXスレッドのことで、POSIX標準のスレッドです。pthreadは、Unix系(Linux,FreeBSD)などで使われます。C言語でスレッドプログラミングをするときに使用されるCライブラリです。スレッドを使用することで、プログラムを並列的に動かすことができます。プロセスを作成するforkとの違いは、スレッドは同じメモリ空間で動作するため、プロセスのリソースが共有されるということです。

読み方

pthread

ぴーすれっど

マルチスレッド

まるちすれっど

マルチスレッドプログラミング

まるちすれっど ぷろぐらみんぐ

Multi Thread

まるちすれっど

Multi Thread Proggraming

まるちすれっど ぷろぐらみんぐ

概要

スレッドとは

スレッドは、「軽量プロセス」とも呼ばれます。 スレッドプログラムとマルチプロレスのプログラムの主な違いは、スレッドは、同じメモリ空間でリソースを共有することです。

マルチスレッドの利点

• アプリケーションの応答性が改善できる
• リステムリソースを節約できる
• スレッド同士でデータを共有できる

シングルプロセスのプログラムでは、１つ１つの処理が終わるまで、次の処理がはじまりません。待たされるような処理が複数ある場合、それを１つ１つ順番に実行すると、プログラムの実行時間は、それらの総和の時間とイコールになります。

依存関係のない「待たされる処理」を並列で実行した場合、プログラムの実行時間は、「待たされる処理」の最長の時間だけにできるかもしれません。複数のデータベースに問い合わせるようなプログラムであれば、同時にすべてのデータベースに問い合わせをして、プログラムは、それらが返ってくるのを待てばいいわけです。

マルチプロセスの利点

マルチプロセスは、ある意味では、コーディングが単純化され、問題は、そのプロセスだけに閉じることができる（かもしれない）ということでしょう。

マルチプロセスの利点は、メモリ空間が分断されていることです。また、プロセスが分かれていることもメリットです。

メモリ空間が分断されているということは、競合を起こす相手がいないため、メモリへのアクセスに関しては、ロックなどの処理が不要ということです。

プロセスが分かれている利点は、１つのプロセスが仮に Segmentation Fault を起こすようなバグがあったときに、影響範囲がそのプロセスで済むかもしれない、ということです。マルチスレッドのプログラムで Segmentation Fault を引き起こすと、すべてのスレッドが道連れになります。マルチプロセスモデルでは、Segmentation Fault を引き起こしたプロセスだけが消滅し、ほかのプロセスは、そのままサービスを継続できます。

ここからは利点ではありませんが、マルチプロセスでデータを共有しようと思ったとき、共有メモリとロックを使用したり、プロセス間通信(Unixドメインソケット、ソケット、パイプ)を行うなど、そういったプログラミングが必要になります。

インストール

ベースシステムで用意されています。

ヘッダファイル

#include <pthread.h>

コンパイル

$ cc -lpthread main.c

もしくは pthread-config を使用して、Makefileに以下のように記述します。

CFLAGS=`pthread-config --cflags`
LDFLAGS=`pthread-config --ldflags`
LIBS=`pthread-config --libs`

マルチスレッドプログラミング

• pthreadとは
• pthread errnoとpthreadライブラリ関数の戻り値
• pthread １つのスレッドを動かす
• pthread ２つのスレッドを動かす
• pthread mutexで排他ロックする方法
• pthreadのスレッド識別子pthread_t型
• pthread スレッドに値を渡す方法
• pthread スレッドから値を返す方法

関連項目