pthread

Oto gotowa notatka w formacie Markdown, którą możesz wkleić bezpośrednio do swojego GitHub Wiki. Skupiłem się na najważniejszych funkcjach, o które pytałeś, w tym na wątkach, muteksach i zmiennych warunkowych.

---

🧵 POSIX Threads (pthreads) - Ściąga i Dokumentacja

Zestawienie najważniejszych funkcji biblioteki pthread wykorzystywanej do programowania wielowątkowego w C oraz C++.

1. Zarządzanie Wątkami

Podstawowe funkcje do tworzenia i kończenia pracy wątków.

• pthread_create

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);

• Tworzy nowy wątek.

• thread: Wskaźnik na identyfikator wątku.

• start_routine: Funkcja, którą wątek ma wykonać.

• arg: Argument przekazywany do funkcji wątku.

• pthread_join

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

• Czeka na zakończenie konkretnego wątku (blokuje wywołujący wątek).

• Odpowiednik "czekania na wynik" i sprzątania po wątku.

• pthread_exit

void pthread_exit(void *retval);

• Kończy działanie bieżącego wątku i zwraca wartość.

• pthread_detach

int pthread_detach(pthread_t thread);

• Oznacza wątek jako odłączony. Zasoby zostaną zwolnione automatycznie po zakończeniu, bez potrzeby wywoływania pthread_join.

---

2. Muteksy (Synchronizacja Danych)

Służą do ochrony sekcji krytycznych i zapobiegania "race conditions" (np. przy dopisywaniu do std::vector).

• pthread_mutex_init

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);

• Inicjalizuje nowy muteks.

• pthread_mutex_lock

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

• Blokuje muteks. Jeśli jest zajęty, wątek czeka aż zostanie zwolniony.

• pthread_mutex_unlock

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

• Zwalnia blokadę muteksu, umożliwiając innym wątkom dostęp.

• pthread_mutex_destroy

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

• Usuwa muteks i zwalnia jego zasoby.

---

3. Zmienne Warunkowe (Koordynacja Wątków)

Pozwalają wątkom zasypiać i budzić się na sygnał (np. gdy dane z Postgresa pojawią się w buforze).

• pthread_cond_init

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, const pthread_condattr_t *attr);

• Inicjalizuje zmienną warunkową.

• pthread_cond_wait

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);

• Najważniejsza funkcja: uśpienie wątku, zwolnienie muteksu i oczekiwanie na sygnał. Po przebudzeniu automatycznie ponownie blokuje muteks.

• pthread_cond_signal

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);

• Budzi jeden wątek oczekujący na tej zmiennej.

• pthread_cond_broadcast

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);

• Budzi wszystkie wątki oczekujące na tej zmiennej.

• pthread_cond_destroy

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

• Usuwa zmienną warunkową.

---

💡 Dobre praktyki

1. Zawsze używaj Muteksu ze Zmienną Warunkową: pthread_cond_wait musi być wywołany wewnątrz zablokowanego muteksu.
2. Pętla while zamiast if: Zawsze sprawdzaj warunek w pętli while wokół pthread_cond_wait, aby uniknąć tzw. "fałszywych przebudzeń" (spurious wakeups).

pthread_mutex_lock(&lock);
while (data_not_ready) {
    pthread_cond_wait(&cond, &lock);
}
// Praca na danych...
pthread_mutex_unlock(&lock);

3. Kompilacja: Pamiętaj o dodaniu flagi -pthread podczas kompilacji w g++ lub clang++.

---

Wskazówka: Jeśli używasz standardu C++11 lub nowszego, rozważ użycie std::thread, std::mutex oraz std::condition_variable – oferują one bezpieczniejszy i nowocześniejszy interfejs dla tych samych mechanizmów.

---

Możesz też dodać do tej notatki link do swojego folderu z projektem, który nazwaliśmy wcześniej (np. pg-parallel-core)!