前言

近年來，多線程編程已經成為現代軟件開發中不可或缺的一部分。隨著硬件的發展，多核處理器越來越普遍，充分利用這些處理器的能力對于提高軟件性能至關重要。C 語言作為一種低級語言，提供了強大的多線程編程能力，使其成為開發高性能并行應用程序的理想選擇。

并發與并行

在深入探討 C 語言多線程編程之前，我們先來理解并發和并行。并發：并發是指同時執行多個任務，但不一定同時進行。例如，在一個單核處理器上，操作系統可以交替執行不同的任務，從而給人一種并發執行的錯覺。并行：并行是指同時執行多個任務，并且同時進行。這需要多核處理器等硬件支持。

C 語言多線程編程模型

C 語言提供了兩種創建和管理線程的編程模型：POSIX 線程 (pthreads) 和 Win32 線程。POSIX 線程是一個跨平臺的線程庫，適用于 Unix 和 Linux 系統。Win32 線程是 Windows 操作系統的專有線程庫。在文章中，我們將重點關注 POSIX 線程。

創建線程

在 C 語言中，使用 `pthread_create()` 函數創建線程。該函數需要五個參數：線程 ID 指針：用于存儲新線程 ID 的指針線程屬性：定義線程的屬性，如優先級和棧大小線程入口函數：線程執行的代碼傳遞給線程入口函數的參數錯誤代碼以下是創建線程的示例代碼：```cinclude pthread_t tid;int main() {int ret = pthread數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;// 創建線程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;}}// 等待所有線程終止for (int i = 0; i < num_ranges; ++i) {pthread_join(tids[i], NULL);}printf("\n");return 0;}```

結論

C 語言多線程編程提供了開發高性能并行應用程序的強大能力。通過充分利用多核處理器，我們可以顯著提高軟件的性能和效率。本文介紹了 C 語言多線程編程的基本概念，包括并發和并行、線程管理和同步機制。通過示例程序，展示了并行計算素數的實際應用。掌握 C 語言多線程編程技術，對于現代軟件開發人員來說至關重要，可以幫助他們創建可應對未來挑戰的高性能應用程序。

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