【练】创建两个线程：其中一个线程拷贝图片的前半部分，另一个线程拷贝后半部分

news2024/11/17 10:05:30

方法一：

        先在主函数创建并清空拷贝的目标文件，再创建两个线程，在两个线程内部同时打开要读取的文件以及要拷贝的目标文件（两个线程不共用同一份资源）。

使用到的函数：

  1. 标准IO函数（fprintf）【用于打印错误信息】
  2. 文件IO函数（open、close、lseek）
  3. 有关线程的函数（pthread_create、pthread_exit、pthread_join）
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <head.h>
//线程的执行体
void* callback_1(void* arg)   //void* arg = (void*)&c
{
    umask(0);
    int fp_r=open("./1.png",O_RDONLY);                                               
    if(fp_r < 0)
    {
        ERR_MSG("open");
    }
    int fp_w=open("./copy.png",O_WRONLY);
    if(fp_w <0)
    {
        ERR_MSG("open");
    }
    char c = 0;
    off_t len=lseek(fp_r,0,SEEK_END);
    int i=0;
    lseek(fp_r,0,SEEK_SET);
    lseek(fp_w,0,SEEK_SET);
    for(i=0;i<len/2;i++)
    {
        bzero(&c,sizeof(c));
        read(fp_r,&c,1);
        write(fp_w,&c,1);
    }

    close(fp_r);
    close(fp_w);

    printf("前半部分拷贝完毕\n");
    pthread_exit(NULL);
}
void* callback_2(void* arg)
{
    umask(0);
    int fp_r=open("./1.png",O_RDONLY);
    if(fp_r < 0)
    {
        ERR_MSG("open");
    }
    int fp_w=open("./copy.png",O_WRONLY);
    if(fp_w < 0)
    {
        ERR_MSG("open");
    }
    char c = 0;
    off_t len=lseek(fp_r,0,SEEK_END);
    int i=0;
    lseek(fp_r,len/2,SEEK_SET);
    lseek(fp_w,len/2,SEEK_SET);
    for(i=0;i<len/2;i++)
    {
        bzero(&c,sizeof(c));
        read(fp_r,&c,sizeof(c));
        write(fp_w,&c,sizeof(c));
    }

    close(fp_r);
    close(fp_w);
    printf("后半部分拷贝完毕\n");
    pthread_exit(NULL);

}
int main(int argc, const char *argv[])
{
    //两个线程在拷贝前，确保文件w存在，且是清空状态
    int fp_w=open("./copy.png",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
    if(fp_w <0)
    {
        ERR_MSG("open");
    }
    close(fp_w);

    pthread_t tid_1,tid_2;
    if(pthread_create(&tid_1,NULL,callback_1,NULL) != 0)
    {
        fprintf(stderr, "pthread_create failed __%d__\n",__LINE__);
        return -1;
    }

    pthread_join(tid_1,NULL);

    if(pthread_create(&tid_2,NULL,callback_2,NULL)!=0)
    {
        fprintf(stderr, "pthread_create failed __%d__\n",__LINE__);
        return -1;
    }

    pthread_join(tid_2,NULL);
    printf("主线程准备退出... ...\n");
    return 0;
}

方法二：

        创建一个结构体用于存放需要打开的两个文件文件标识符、需要拷贝的字节大小。

        在主函数中打开两个文件，计算好需要拷贝的字节大小，再创建两个线程，将结构体fileinfo的地址传递到线程中（强转成（void*）类型再传，否则报错），线程中用指针void* arg接fileinfo的地址。线程中需要将指针arg的地址转为struct Msg类型。

        PS：两个线程共享同一份资源，使用pthread_exit函数使线程1先完成拷贝（与sleep达到的效果一致）。

使用到的函数：

  1. 结构体struct
  2. 标准IO函数（fprintf）【用于打印错误信息】
  3. 文件IO函数（open、close、lseek）
  4. 有关线程的函数（pthread_create、pthread_exit、pthread_join）
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <head.h>
struct Msg
{
	int fp_r;
	int fp_w;
	off_t size;
};
//线程1的执行体:拷贝前半部分
void* callback_1(void* arg)   //void* arg = &fileinfo
{
	struct Msg *tp=(struct Msg*)arg;
	int fp_r=tp->fp_r;
	int fp_w=tp->fp_w;
	off_t size=tp->size;
	
	//将光标偏移到开头，拷贝size/2个字节到目标文件中
	lseek(fp_r,0,SEEK_SET);
	lseek(fp_w,0,SEEK_SET);
	char c = 0;
	for(int i=0;i<size/2;i++)
	{
		bzero(&c,sizeof(c));
		read(fp_r,&c,1);
		write(fp_w,&c,1);
	}
	printf("前半部分拷贝完毕\n");
	pthread_exit(NULL);//退出分支线程
}
//线程2的执行体
void* callback_2(void* arg)  //void* arg = &fileinfo
{
	//sleep(5);//主动放弃cpu资源，让线程1先执行
	struct Msg *tp=(struct Msg*)arg;
	int fp_r=tp->fp_r;
	int fp_w=tp->fp_w;
	off_t size=tp->size;

	//将光标偏移到size/2的位置，拷贝size/2个字节到目标文件中
	lseek(fp_r,size/2,SEEK_SET);
	lseek(fp_w,size/2,SEEK_SET);
	char c = 0;
	for(int i=0;i<size/2;i++)
	{
		bzero(&c,sizeof(c));
		read(fp_r,&c,sizeof(c));
		write(fp_w,&c,sizeof(c));
	}
	printf("后半部分拷贝完毕\n");
	pthread_exit(NULL);//退出分支线程
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	struct Msg fileinfo;
	//以读的方式打开1.png
	fileinfo.fp_r=open("./1.png",O_RDONLY);
	if(fileinfo.fp_r < 0)
	{
		ERR_MSG("open");
		return -1;
	}
	//以写的方式打开并创建（若存在则清空）copy.png
	fileinfo.fp_w=open("./copy.png",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
	if(fileinfo.fp_w <0)
	{
		ERR_MSG("open");
		return -1;
	}
	//计算需要拷贝的字节大小
	fileinfo.size=lseek(fileinfo.fp_r,0,SEEK_END);

	//创建2个线程
	pthread_t tid_1,tid_2;
	if(pthread_create(&tid_1,NULL,callback_1,(void *)&fileinfo) != 0)
	{
		fprintf(stderr, "pthread_create failed __%d__\n",__LINE__);
		return -1;
	}
	pthread_join(tid_1,NULL);//阻塞等待线程1完成

	if(pthread_create(&tid_2,NULL,callback_2,(void *)&fileinfo) !=0)
	{
		fprintf(stderr, "pthread_create failed __%d__\n",__LINE__);
		return -1;
	}
	pthread_join(tid_2,NULL);//阻塞等待线程2完成

	//关闭文件
	close(fileinfo.fp_r);
	close(fileinfo.fp_w);
	printf("主线程准备退出\n");
	return 0;
}

方法三：

       创建一个结构体用于存放需要打开的两个文件文件标识符、需要拷贝的字节大小。

        PS：两个线程共享同一份资源，利用互斥锁完成任务。

使用到的函数：

  1. 结构体struct
  2. 标准IO函数（fprintf）【用于打印错误信息】
  3. 文件IO函数（open、close、lseek）
  4. 有关线程的函数（pthread_create、pthread_exit、pthread_join）
  5. 互斥锁（创建互斥锁pthread_mutex_init、上锁pthread_mutex_lock、解锁pthread_mutex_unlock、销毁互斥锁pthread_mutex_destroy）
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <head.h>
//临界资源
struct Msg
{
	int fp_r;
	int fp_w;
	off_t size;
	pthread_mutex_t mutex;//互斥锁
};
//线程1的执行体:拷贝前半部分
void* callback_1(void* arg)   //void* arg = &fileinfo
{
	struct Msg *fileinfo=(struct Msg*)arg;

	/************************临界区***************************/
	//上锁
	pthread_mutex_lock(&fileinfo->mutex);

	int fp_r=fileinfo->fp_r;
	int fp_w=fileinfo->fp_w;
	off_t size=fileinfo->size;

	
	//将光标偏移到开头，拷贝size/2个字节到目标文件中
	lseek(fp_r,0,SEEK_SET);
	lseek(fp_w,0,SEEK_SET);
	char c = 0;
	for(int i=0;i<size/2;i++)
	{
		bzero(&c,sizeof(c));
		read(fp_r,&c,1);
		write(fp_w,&c,1);
	}
	printf("前半部分拷贝完毕\n");
	
	//解锁
	pthread_mutex_unlock(&fileinfo->mutex);
	/************************临界区***************************/
	pthread_exit(NULL);//退出分支线程
}
//线程2的执行体
void* callback_2(void* arg)  //void* arg = &fileinfo
{
	struct Msg *fileinfo=(struct Msg*)arg;
	/************************临界区***************************/
	//上锁
	pthread_mutex_lock(&fileinfo->mutex);

	int fp_r=fileinfo->fp_r;
	int fp_w=fileinfo->fp_w;
	off_t size=fileinfo->size;

	//将光标偏移到size/2的位置，拷贝size/2个字节到目标文件中
	lseek(fp_r,size/2,SEEK_SET);
	lseek(fp_w,size/2,SEEK_SET);
	char c = 0;
	for(int i=0;i<size/2;i++)
	{
		bzero(&c,sizeof(c));
		read(fp_r,&c,sizeof(c));
		write(fp_w,&c,sizeof(c));
	}
	printf("后半部分拷贝完毕\n");
	//解锁
	pthread_mutex_unlock(&fileinfo->mutex);
	/************************临界区***************************/
	pthread_exit(NULL);//退出分支线程
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	struct Msg fileinfo;
	//以读的方式打开1.png
	fileinfo.fp_r=open("./1.png",O_RDONLY);
	if(fileinfo.fp_r < 0)
	{
		ERR_MSG("open");
		return -1;
	}
	//以写的方式打开并创建（若存在则清空）copy.png
	fileinfo.fp_w=open("./copy.png",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
	if(fileinfo.fp_w <0)
	{
		ERR_MSG("open");
		return -1;
	}
	//计算需要拷贝的字节大小
	fileinfo.size=lseek(fileinfo.fp_r,0,SEEK_END);
	//申请一个互斥锁
	pthread_mutex_init(&fileinfo.mutex,NULL);
	
	//创建2个线程
	pthread_t tid_1,tid_2;
	if(pthread_create(&tid_1,NULL,callback_1,(void *)&fileinfo) != 0)
	{
		fprintf(stderr, "pthread_create failed __%d__\n",__LINE__);
		return -1;
	}
	pthread_detach(tid_1);  //分离线程1
 
	if(pthread_create(&tid_2,NULL,callback_2,(void *)&fileinfo) !=0)
	{
		fprintf(stderr, "pthread_create failed __%d__\n",__LINE__);
		return -1;
	}
	pthread_join(tid_2,NULL);//阻塞等待线程2完成
 
	//关闭文件
	close(fileinfo.fp_r);
	close(fileinfo.fp_w);
	printf("主线程准备退出\n");
	//销毁互斥锁
	pthread_mutex_destroy(&fileinfo.mutex);
	return 0;
}

 

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