解锁 C 语言多线程编程：并发和并行计算的艺术 (c语言解密程序)

前言

近年来，多线程编程已经成为现代软件开发中不可或缺的一部分。随着硬件的发展，多核处理器越来越普遍，充分利用这些处理器的能力对于提高软件性能至关重要。C 语言作为一种低级语言，提供了强大的多线程编程能力，使其成为开发高性能并行应用程序的理想选择。

并发与并行

在深入探讨 C 语言多线程编程之前，我们先来理解并发和并行。并发：并发是指同时执行多个任务，但不一定同时进行。例如，在一个单核处理器上，操作系统可以交替执行不同的任务，从而给人一种并发执行的错觉。并行：并行是指同时执行多个任务，并且同时进行。这需要多核处理器等硬件支持。

C 语言多线程编程模型

C 语言提供了两种创建和管理线程的编程模型：POSIX 线程 (pthreads) 和 Win32 线程。POSIX 线程是一个跨平台的线程库，适用于 Unix 和 Linux 系统。Win32 线程是 Windows 操作系统的专有线程库。在文章中，我们将重点关注 POSIX 线程。

创建线程

在 C 语言中，使用 `pthread_create()` 函数创建线程。该函数需要五个参数：线程 ID 指针：用于存储新线程 ID 的指针线程属性：定义线程的属性，如优先级和栈大小线程入口函数：线程执行的代码传递给线程入口函数的参数错误代码以下是创建线程的示例代码：```cinclude pthread_t tid;int main() {int ret = pthread数for (int i = range_start; i <= range_end; ++i) {if (is_prime(i)) {printf("%d ", i);}}pthread_exit(NULL);}int main() {int num_ranges = NUM_THREADS;int range_size = 10000 / num_ranges;// 创建线程pthread_t tids[NUM_THREADS];for (int i = 0; i < num_ranges; ++i) {int ret = pthread_create(&tids[i], NULL, thread_func, (void )(i range_size));if (ret != 0) {perror("pthread_create()");return 1;}}// 等待所有线程终止for (int i = 0; i < num_ranges; ++i) {pthread_join(tids[i], NULL);}printf("\n");return 0;}```

结论

C 语言多线程编程提供了开发高性能并行应用程序的强大能力。通过充分利用多核处理器，我们可以显著提高软件的性能和效率。本文介绍了 C 语言多线程编程的基本概念，包括并发和并行、线程管理和同步机制。通过示例程序，展示了并行计算素数的实际应用。掌握 C 语言多线程编程技术，对于现代软件开发人员来说至关重要，可以帮助他们创建可应对未来挑战的高性能应用程序。

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