C 线程，跨平台

Question

我正在处理一个当前在单线程上运行的现有项目（C 语言），我们希望在多个平台上运行并拥有多个线程。希望有一个库可以实现这一点，因为，恕我直言，Win32 API 就像反复戳自己的眼睛。我知道 C++ 的 Boost.Thread，但是，这必须是 C（并且可以在 MinGW 和 gcc 上编译）。抱歉，Cygwin 不是一个选择。

Answer 1

尝试 OpenMP API，它是多平台的，您可以使用 GCC 编译它。

wikipedia 的简要描述：

OpenMP（开放式多处理）是一个应用程序编程接口
支持多平台共享内存多处理的（API）
在大多数平台、处理器上使用 C、C++ 和 Fortran 进行编程[3]
体系结构和操作系统，包括 Solaris、AIX、HP-UX、
Linux、macOS 和 Windows。它由一组编译器组成
影响的指令、库例程和环境变量
运行时行为。

Answer 2

我会使用 POSIX 线程 API - pthread。本文提供了在 Windows 上实现它的一些提示，以及仅头文件下载（BSD 许可证）：

http://locklessinc.com /articles/pthreads_on_windows/

编辑：我过去使用 sourceforge pthreads-win32 项目进行多平台线程处理，它工作得非常好。从那时起事情就发生了变化，上面的链接似乎是最新的，尽管我还没有尝试过。当然，这个答案假设 pthreads 在您的非 Windows 目标上可用（对于 Mac / Linux，我应该认为它们是可用的，甚至可能是嵌入式的）

Answer 3

与 Linux 相比，Windows 线程具有截然不同的功能，因此也许您应该考虑两种不同的实现，至少在应用程序性能可能成为问题的情况下如此。另一方面，简单地实现多线程很可能会使您的应用程序比以前慢。让我们假设性能是一个问题，并且多线程是最佳选择。

对于 Windows 线程，我特别考虑 I/O 完成端口 (IOCP)，它允许实现 I/O 事件驱动的线程，从而最有效地利用硬件。

许多“经典”应用程序都是按照一个线程/一个套接字（/一个用户或类似）概念构建的，其中同时会话的数量将受到调度程序处理大量线程（>1000）的能力的限制。 IOCP 概念允许将线程数量限制为系统中的核心数量，这意味着调度程序几乎不需要做任何事情。仅当 I/O 事件发生后 IOCP 释放线程时，线程才会执行。该线程为 IOC 提供服务，（通常）启动一个新的 I/O 并返回以在 IOCP 处等待下一次完成。在释放线程之前，IOCP 还将提供完成的上下文，以便线程将“知道”IOC 属于哪个处理上下文。

IOCP 概念完全取消了轮询，尽管“等待多个对象”轮询在某种程度上是一种改进，但轮询是一种极大的资源浪费。我上次查看时，Linux 根本没有像 IOCP 那样的东西，因此与具有 IOCP 的 Windows 应用程序相比，Linux 多线程应用程序的构建方式将有很大不同。

在真正高效的 IOCP 应用程序中，存在这样的风险：大量 IO（或更确切地说输出）排队到所涉及的 IO 资源，导致系统耗尽非分页内存来存储它们。相反，在效率非常低的 IOCP 应用程序中，存在这样的风险：大量输入排队（等待服务），导致在尝试临时缓冲它们时非分页内存耗尽。

Answer 4

这里的“最好”/“最简单”/...答案肯定是 pthreads。它是 Unix/POSIX 系统上的本机线程架构，并且在 Windows 上几乎同样有效。无需再进一步寻找。

Answer 5

如果有人需要一个可移植且轻量级的 C 线程解决方案，请查看 plibsys 库。它为您提供线程管理和同步，以及其他有用的功能，例如便携式套接字实现。支持所有主要操作系统（Windows、Linux、OS X），还支持各种其他不太流行的操作系统（即 AIX、HP-UX、Solaris、QNX、IRIX 等）。在每个平台上，仅使用本机调用来最小化开销。该库完全覆盖了定期运行的单元测试。

Answer 6

glib 线程 可以跨平台编译。

Answer 7

鉴于您受限于 C。我有两个建议：

1）我见过一个项目（与您的类似）必须在 Windows 和 Linux 上使用线程运行。它的编写方式是（相同的代码库）在 Linux 上使用 pthreads，在 Windows 上使用 win32 线程。这是通过在需要创建线程的地方使用条件 #ifdef 语句来实现的，例如

#ifdef WIN32

//use win32 threads

#else

//use pthreads

#endif

2) 第二个建议可能是使用 OpenMP。您考虑过 OpenMP 吗？

如果我错过了什么或者您想了解更多详细信息，请告诉我。我很乐意提供帮助。

最好的，
克里希纳

Answer 8

根据我的经验，C for Windows 中的多线程与 Win32 API 密切相关。框架支持的其他语言（例如 C# 和 JAVA）在提供线程类的同时也与这些核心库相关联。

不过，我确实在 sourceforge 上找到了一个 openthreads API 平台，它可能会对您有所帮助：

http://openthreads.sourceforge.net/

API 是根据 Java 和 POSIX 线程标准建模的，

我自己还没有尝试过，因为我目前不需要在我的 C/C++ 项目上支持多个平台。