Android NDK pthreads詳細使用

来源:https://www.cnblogs.com/jianpanwuzhe/archive/2018/03/02/8493464.html
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這個pthread.h文件可以在NDK環境里創建子線程，並對線程能夠做出互斥所、等待、銷毀等控制。寫這個博客的原因是我要寫如何使用FFmpeg播放視頻，因為同時需要播放音頻和視頻所以需要開啟線程，並設置生產者和消費者的關係。好了直接上整體 1.開啟和銷毀線程 pthread_create函數能夠創建 ...


這個pthread.h文件可以在NDK環境里創建子線程，並對線程能夠做出互斥所、等待、銷毀等控制。

寫這個博客的原因是我要寫如何使用FFmpeg播放視頻，因為同時需要播放音頻和視頻所以需要開啟線程，並設置生產者和消費者的關係。

好了直接上整體

1.開啟和銷毀線程


pthread_create函數能夠創建線程，第一個參數是線程的引用，第二個是線程的屬性，一般為NULL，第三個為線程運行的函數，第四個是給線程運行函數的參數

pthread_create又是開啟線程，只要運行了這個函數線程就會運行起來，也就是運行第三個參數所代表的函數

    pthread_t pthreads;
    pthread_create(&pthreads, NULL, threadFunc, (void *) "zzw");

等待線程完成和返回參數，這個如果開啟線程只有一個可以不寫，但是如果有多個線程這個就必須要寫，不寫的話只會運行第一個線程

    int retvalue;
    pthread_join(pthreads,(void**)&retvalue);
    if(retvalue!=0){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"hello","thread error occurred");
    }

 

我們再來看看線程運行函數，這個他可以獲取參數，並且能能夠提前結束線程

void * threadFunc(void *arg){

    char* str=(char*)arg;

    for(int i=0;i<3;i++){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d arg = %s",i,str);
        //線程自殺，需要返回參數
        //pthread_exit((void*)2);
        //線程他殺
        //pthread_cancel()
    }
    return (void *) 0;

}

 

完整例子代碼

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/log.h>
#define LOGE(FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"LC XXX",FORMAT,##__VA_ARGS__);

extern "C"
JNIEXPORT jstring
JNICALL
Java_com_example_zth_ndkthread_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}


void * threadFunc(void *arg){

    char* str=(char*)arg;

    for(int i=0;i<3;i++){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d arg = %s",i,str);
        //線程自殺，需要返回參數
        //pthread_exit((void*)2);
        //線程他殺
        //pthread_cancel()
    }
    return (void *) 0;

}

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_zth_ndkthread_MainActivity_startNativeThread(JNIEnv* env, jobject thiz,jint count) {


    pthread_t pthreads;
    pthread_create(&pthreads, NULL, threadFunc, (void *) "zzw");


    int retvalue;
    pthread_join(pthreads,(void**)&retvalue);
    if(retvalue!=0){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"hello","thread error occurred");
    }


}

 

2.互斥鎖


互斥鎖指的是它能夠鎖住一段代碼，使得這段代碼在解鎖之前不能再被執行一次，

初始化

    pthread_mutex_t pthread_mutex;
    if(pthread_mutex_init(&pthread_mutex,NULL)!=0)
        return;

 

開啟線程時把互斥鎖傳給線程運行函數

    for(int i=0;i<count;i++){
        pthread_create(&pthreads[i],NULL,threadFunc,&pthread_mutex);
    }

 

我們再來看看線程運行函數
取出互斥鎖並上鎖

    pthread_mutex_t* pthread_mutex=(pthread_mutex_t*)arg;
    pthread_mutex_lock(pthread_mutex);

 

然後一段代碼

    for(int i=0;i<3;i++){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d",i);
    }
    __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","————————————");

 

解鎖

pthread_mutex_unlock(pthread_mutex);

 

最後銷毀互斥鎖

    pthread_mutex_destroy(&pthread_mutex);

 

運行效果如下

03-02 14:25:58.346 10022-10077/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 0
03-02 14:25:58.346 10022-10077/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 1
03-02 14:25:58.346 10022-10077/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 2
03-02 14:25:58.346 10022-10077/com.example.zth.ndkthread V/hello: ------------------------
03-02 14:25:58.346 10022-10078/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 0
03-02 14:25:58.346 10022-10078/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 1
03-02 14:25:58.346 10022-10078/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 2
03-02 14:25:58.346 10022-10078/com.example.zth.ndkthread V/hello: ------------------------
03-02 14:25:58.347 10022-10079/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 0
03-02 14:25:58.347 10022-10079/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 1
03-02 14:25:58.347 10022-10079/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 2
03-02 14:25:58.347 10022-10079/com.example.zth.ndkthread V/hello: ————————————

如果我們沒有加鎖呢

    pthread_mutex_t* pthread_mutex=(pthread_mutex_t*)arg;
   // pthread_mutex_lock(pthread_mutex);
    for(int i=0;i<3;i++){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d",i);
    }
    __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","------------------------");
   // pthread_mutex_unlock(pthread_mutex);

 

結果如下

03-02 14:36:50.035 13815-13993/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 0
03-02 14:36:50.035 13815-13993/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 1
03-02 14:36:50.035 13815-13993/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 2
03-02 14:36:50.035 13815-13993/com.example.zth.ndkthread V/hello: ------------------------
03-02 14:36:50.035 13815-13994/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 0
03-02 14:36:50.035 13815-13994/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 1
03-02 14:36:50.035 13815-13994/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 2
03-02 14:36:50.035 13815-13995/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 0
03-02 14:36:50.035 13815-13994/com.example.zth.ndkthread V/hello: ------------------------
03-02 14:36:50.035 13815-13995/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 1
03-02 14:36:50.035 13815-13995/com.example.zth.ndkthread V/hello: i = 2
03-02 14:36:50.035 13815-13995/com.example.zth.ndkthread V/hello: ------------------------

所以互斥鎖是先讓一個線程做完，然後另外一個線程做。

例子代碼：

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/log.h>
#include "pthread.h"
#define LOGE(FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"LC XXX",FORMAT,##__VA_ARGS__);



extern "C"
JNIEXPORT jstring
JNICALL
Java_com_example_zth_ndkthread_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}


void * threadFunc(void *arg){

    pthread_mutex_t* pthread_mutex=(pthread_mutex_t*)arg;
    pthread_mutex_lock(pthread_mutex);
    for(int i=0;i<3;i++){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d",i);
    }
    __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","------------------------");
    pthread_mutex_unlock(pthread_mutex);
    return (void *) 0;
}

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_zth_ndkthread_MainActivity_startNativeThread(JNIEnv* env, jobject thiz,jint count) {

    pthread_mutex_t pthread_mutex;
    if(pthread_mutex_init(&pthread_mutex,NULL)!=0)
        return;

    pthread_t pthreads[count];
    for(int i=0;i<count;i++){
        pthread_create(&pthreads[i],NULL,threadFunc,&pthread_mutex);
    }

    for(int i=0;i<count;i++){
        int retvalue=0;
        pthread_join(pthreads[i],(void**)&retvalue);
        if(retvalue!=0){
            __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"hello","thread error occurred");
        }
    }

    pthread_mutex_destroy(&pthread_mutex);

}

 

3.條件變數


視頻解碼的繪製使用的就是生產者—消費者的模式。比如說我們生產者生成的產品，放到一個隊列裡面，當生產者生產出產品的時候就會發送信號通知消費者去消費

這個條件變數能夠喚醒線程運行

初始化

pthread_cond_init(&c,NULL);

 

開啟生成者線程和消費者線程

    pthread_create(&thread_producer, NULL, produce, (void *) "producer");
    pthread_create(&thread_comsumer, NULL, comsume, (void *) "comsumer");

 

迴圈生產產品，然後提醒消費者

    for(;;){
        pthread_mutex_lock(&m);
        productNum++;
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d",productNum);
        pthread_cond_signal(&c);
        pthread_mutex_unlock(&m);

    }

 

消費者線程如果發現沒有產品就等待條件變數提醒，，如果有產品就消費掉

        pthread_mutex_lock(&m);
        while(productNum == 0){
            pthread_cond_wait(&c,&m);

        }
        productNum--;
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d",productNum);
        pthread_mutex_unlock(&m);

 

註意生成者與消費者線程運行的全過程都在互斥鎖下，都是按順序一一執行的，這樣對於全局變數productNum的計算就不會錯誤，並且通過一個線程執行pthread_cond_signal來觸發另一個線程執行

例子代碼

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/log.h>
#include "pthread.h"
#define LOGE(FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"LC XXX",FORMAT,##__VA_ARGS__);



extern "C"
JNIEXPORT jstring
JNICALL
Java_com_example_zth_ndkthread_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

int productNum = 0;
pthread_mutex_t m;
pthread_cond_t c;

void *produce(void* arg){
    char* no = (char*)arg;
    for(;;){
        pthread_mutex_lock(&m);
        productNum++;
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d",productNum);
        pthread_cond_signal(&c);
        pthread_mutex_unlock(&m);

    }
}

void *comsume(void* arg){
    char* no = (char*)arg;
    for(;;){
        pthread_mutex_lock(&m);
        while(productNum == 0){
            pthread_cond_wait(&c,&m);

        }
        productNum--;
        __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE,"hello","i = %d",productNum);
        pthread_mutex_unlock(&m);



    }
}


extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_zth_ndkthread_MainActivity_startNativeThread(JNIEnv* env, jobject thiz,jint count) {

    pthread_mutex_init(&m,NULL);
    pthread_cond_init(&c,NULL);

    pthread_t thread_producer;
    pthread_t thread_comsumer;

    pthread_create(&thread_producer, NULL, produce, (void *) "producer");
    pthread_create(&thread_comsumer, NULL, comsume, (void *) "comsumer");

    pthread_join(thread_producer,NULL);
    pthread_join(thread_comsumer,NULL);

    pthread_mutex_destroy(&m);
    pthread_cond_destroy(&c);


}

 

參考文章

https://www.jianshu.com/p/453d12c16885

http://blog.csdn.net/lxmhuendan/article/details/11967593


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