线程

这个末节的方针是略微熟悉一下c言语体系下的多线程操作，防止看到类似代码一脸懵逼不知道为啥

运用pthread 创建一个线程

留意这儿要改一下 cmake文件不然，pthread 相关依赖是找不到的

add_executable(cstudy12 pthread_test.c)
target_link_libraries(cstudy12 pthread)

//
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
void *SayHello(void *name) {
  printf("hello from thread %s", name);
  pthread_exit(NULL);
}
int main() {
  //声明了一个pthread_t类型的变量tid来存储线程ID
  pthread_t tid;
  // ret!=0 代表创建线程失败了
  int ret;
  //榜首个参数是指向pthread_t变量的指针，用于存储新线程的ID。第二个参数是线程的特点，能够运用NULL表明默许特点。
  // 第三个参数是指向线程进口点函数的指针。最终一个参数是传递给线程进口点函数的参数，能够运用NULL表明没有参数。
  ret = pthread_create(&tid, NULL, SayHello, "wuyue");
  if (ret) {
    printf("error create pthraed");
    return 1;
  }
  //咱们运用pthread_join函数等候新线程完成履行。pthread_join函数的榜首个参数是要等候的线程的ID，
  // 第二个参数是指向线程返回值的指针，假如不需求获取线程返回值，能够运用NULL表明不关心返回值。
  pthread_join(tid, NULL);
  return 0;
}

锁操作

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
int global_value=0;
pthread_mutex_t lock;
void *thread_func(void* arg){
  int i;
  for (i = 0; i < 100; ++i) {
    //locl和unlock要成对出现
    pthread_mutex_lock(&lock);
    global_value++;
    pthread_mutex_unlock(&lock);
  }
  return NULL;
}
int main() {
  // 留意init和destroy 要成对出现
  pthread_mutex_init(&lock,NULL);
  pthread_t t1,t2;
  pthread_create(&t1,NULL, thread_func,NULL);
  pthread_create(&t2,NULL, thread_func,NULL);
  pthread_join(t1,NULL);
  pthread_join(t2,NULL);
  pthread_mutex_destroy(&lock);
  printf("value:%d",global_value);
  return 0;
}

threadlocal

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
//__thread关键字告诉编译器为thread_local_var变量分配线程本地存储空间，这样每个线程都能够具有自己的thread_local_var变量实例。
// 这意味着在不同的线程中拜访thread_local_var变量时，每个线程都会拜访自己的thread_local_var变量实例，从而防止了线程间的竞争和同步开支。
__thread int thread_local_var;
//在线程函数中，咱们能够像运用一般变量一样运用thread_local_var变量，而且每个线程都能够具有自己的变量实例
void *thread_func(void *arg){
  thread_local_var = (int) arg;
  printf("Thread %d: thread_local_var=%d\n", (int) pthread_self(), thread_local_var);
  pthread_exit(NULL);
}
int main() {
  pthread_t tid[2];
  int i;
  //创建两个线程
  for (i = 0; i < 2; i++) {
    if (pthread_create(&tid[i], NULL, thread_func, (void*)i) != 0) {
      perror("pthread_create");
    }
  }
  //等候线程完毕
  for (i = 0; i < 2; i++) {
    pthread_join(tid[i], NULL);
  }
  return 0;
}

C言语的编译过程

这一末节首要是为了后面静态库和动态库理解用的

预处理器

这一步履行完今后便是宏替换后的源代码

gcc -E helloworld.c -o helloworld.i

能够看下这个helloworld.i 是啥

内容挺长的，咱们能够自行看看，其实也是源代码只不过比你写的源代码要复杂多了，宏被一致替换成源代码了

编译器

这一步履行完今后便是中间文件也便是汇编指令

gcc -S helloworld.i -o helloworld.s

也能够直接编译成方针文件

方针文件是计算机可履行的二进制文件，它是编译器生成的中间文件，包含编译后的机器代码和未解析的符号引证。 方针文件能够用于生成最终的可履行文件或许库文件。

gcc -C helloworld.s -o helloworld.o

咱们能够看一下这个方针文件的类型

未解析的符号引证这概念要好好把握：

未解析的符号引证（Unresolved symbol reference）指的是在方针文件中引证的一个符号（通常是函数或变量）没有在该文件中界说。这个符号被标记为“未解析”，由于编译器无法确认该符号所代表的实践地址，由于该符号的界说在其他文件中。在链接器（Linker）将多个方针文件组合成可履行文件或许库文件时，需求解析这些未解析的符号引证，将其与正确的界说进行匹配，以确保程序能够正常运转。

未解析的符号引证通常发生在运用库文件时，由于库文件是预编译好的二进制代码，编译器无法在编译时确认库中函数或变量的界说。当链接器链接方针文件时，它会搜索库文件，以找到符号的界说，并将其与未解析的引证进行匹配。

假如链接器无法找到符号的界说，它将生成一个“未界说符号”过错并停止链接过程。因而，处理未解析的符号引证问题十分重要，通常需求运用正确的编译器选项和库文件来确保正确的链接。

咱们能够运用指令来检查有哪些未解析的符号引证

nm -u helloworld.o

这儿有的人奇怪怎么会有个puts函数，咱们写的是printf啊，这是由于咱们printf里边是个纯字符串比较简略，所以gcc的编译器主动给咱们优化了

检查下汇编代码就真相大白了

链接器

这一步履行完今后便是可履行文件了

咱们能够把这一步打出来看一下

gcc -v helloworld.o -o helloworld

代码我就不贴了，太长了，基本上都跟一个叫collect的程序有关。

能够看下生成的可履行文件类型是什么

静态链接库与动态链接库

静态库被运用方针代码最终和可履行文件在一起（它只会有自己用到的），而动态库与它相反，它的方针代码在运转时或许加载时链接。

静态链接的可履行文件要比动态链接的可履行文件要大得多，由于它将需求用到的代码从二进制文件中“拷贝”了一份，而动态库仅仅是仿制了一些重定位和符号表信息。

静态链接的可履行文件不需求依赖其他的内容即可运转，而动态链接的可履行文件有必要依赖动态库的存在。所以假如你在装置一些软件的时分，提示某个动态库不存在的时分也就不奇怪了。

即便如此，体系中一般存在一些大量共用的库，所以运用动态库并不会有什么问题。

静态链接库

已知咱们有如下一段c 代码

add.c 和 subtract.c 代码就不放了很简略，咱们猜也能猜到啥意思

现在咱们想打出一个可履行程序

咱们首要打出2个方针文件

gcc -c add.c subtract.c

然后咱们运用ar指令将这两个方针文件打包成静态链接库 libmath.a

ar rcs libmath.a add.o subtract.o

然后

gcc -o main main.c -L. -lmath

即可编译出咱们的可履行文件了

动态链接库

留意动态库的命名有必要是lib最初

其实你看就算方才咱们编译出来的 main 可履行文件里边也是需求有动态链接库信息的这个libc 应该很熟悉吧。。

仍是上面那个比如

gcc -v -fPIC -shared -o libmath.so add.c subtract.c

-v 能够具体打出编译的过程日志信息，有兴趣的能够自己看下

能够看出来这个so 文件现已出来了

继续编咱们的可履行程序：

gcc -o main main.c -L. -lmath

可是当你履行的时分你会发现报错了

他说这个找不到这个so文件在哪里

此刻咱们再检查一下

要处理这个办法也很简略

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/path/to/library

再看即可恢复正常

当然你也能够把这个so 文件拷贝到 /usr/lib 这个文件夹下， 其实许多程序的装置便是把动态库放到/usr/lib下

mmap 技能

mmkv 用的便是这个作为根底，这儿也用c言语来做一些演示，加深一下理解。讲白了关于andorid程序员来说，其实便是用c言语和linux的接口以及 android 提供的一些c言语的库，来做一些编程

长处：

在mmap技能中，操作体系将文件映射到进程的虚拟地址空间中，然后进程能够像拜访内存一样拜访文件的内容。这使得文件的拜访变得愈加高效，由于操作体系能够通过页面映射技能将文件内容读入物理内存中，而且在需求时将其刷回磁盘，而不需求频繁地进行文件I/O操作

缺点：

映射大文件时或许会耗费大量的虚拟内存。由于mmap技能将文件内容映射到进程的地址空间中，所以在映射大文件时会耗费大量的虚拟内存，或许会导致进程内存耗尽的问题。
映射文件时或许会导致文件锁定。当运用mmap技能将文件映射到进程的地址空间中时，文件或许会被锁定，导致其他进程无法对其进行拜访。
不能直接拜访文件体系。mmap技能只能拜访现已打开的文件，不能直接拜访文件体系，这或许会导致某些应用程序无法运用该技能来拜访文件。
不支持对文件结尾进行动态扩展 运用mmap技能将文件映射到进程的地址空间中时，假如需求对文件结尾进行动态扩展，则需求重新映射文件，这或许会导致额定的开支和复杂性。

在运用mmap技能时，通常需求满足一些要求，其间一个要求是要按照4K的倍数进行映射。这是由于操作体系将进程的地址空间分为多个页面，每个页面通常是4K字节巨细，因而假如要将文件映射到进程的地址空间中，就需求按照页面巨细的倍数进行映射。

假如按照不是4K的倍数进行映射，操作体系或许会主动进行调整，但这或许会导致额定的开支和功能问题。因而，在运用mmap技能时，最好按照4K的倍数进行映射，以取得最佳的功能和功率。

通过上述的描述，咱们要遵循一个运用办法， 当你运用mmap技能时，必定要适当的调整好自己的文件巨细，这个文件巨细一旦确认下来，后续就不要去改他了。

下面看一个比如

#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#define FILE_SIZE 1024
int main() {
  // 此处必定要留意 有读写文件的权限才能够
  int fd = open("file.txt", O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
  if (fd == -1) {
    perror("open");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  if (ftruncate(fd, FILE_SIZE) == -1) {
    perror("ftruncate");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  // 一般榜首个参数都是为null 这儿也是要有读写文件
  char *file_data = mmap(NULL, FILE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
  if (file_data == MAP_FAILED) {
    perror("mmap");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  file_data[0] = 'H';
  file_data[1] = 'e';
  file_data[2] = 'l';
  file_data[3] = 'l';
  file_data[4] = 'o';
  // 将修正 同步回文件
  if (msync(file_data, FILE_SIZE, MS_SYNC) == -1) {
    perror("msync");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  // 撤销映射
  if(munmap(file_data,FILE_SIZE)==-1){
    perror("munmap");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  // 关闭文件
  if(close(fd)==-1){
    perror("close");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  return 0;
}

假如是打开一个已存在的文件怎么做？其实和上面的代码差不多，首要便是自己获取文件的实践巨细就能够了

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
int main() {
  // 此处必定要留意 有读写文件的权限才能够
  int fd = open("file.txt", O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
  if (fd == -1) {
    perror("open");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  // 获取文件的巨细 
  struct stat st;
  if (fstat(fd, &st) == -1) {
    perror("fstat");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  size_t file_size = st.st_size;
  // 一般榜首个参数都是为null 这儿也是要有读写文件
  char *file_data = mmap(NULL, file_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
  if (file_data == MAP_FAILED) {
    perror("mmap");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  file_data[0] = 'w';
  file_data[1] = 'u';
  file_data[2] = 'y';
  file_data[3] = 'u';
  file_data[4] = 'e';
  // 将修正 同步回文件
  if (msync(file_data, file_size, MS_SYNC) == -1) {
    perror("msync");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  // 撤销映射
  if (munmap(file_data, file_size) == -1) {
    perror("munmap");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  // 关闭文件
  if (close(fd) == -1) {
    perror("close");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  return 0;
}

有兴趣的能够自己试着用mmap 封装一层简略的接口给java 端调用，实现一个简略版别的mmkv。简略版别的mmkv 咱们就用 mmap+文本的方法就能够了。实践的mmkv 不过是把文本存储替换成了 pb 协议二进制存储，功率更高，仅此而已

总结

jni 的榜首部分常识到这儿就完毕了，首要便是简略介绍了下c言语以及 linux下的文件操作，有了这些根底常识现已能够让咱们看一下简略的 jni库了，要真正的上手去写jni程序，最终仍是得学习一下c++，后续的根底常识就环绕c++打开，一起交叉一些重要的linux根底，例如进程，权限，同享内存，信号等等，这些常识对后续实践的android端 jni编程十分有帮主

Android JNI 编程 – C语言基础知识 (三)

线程

运用pthread 创建一个线程

锁操作

threadlocal

C言语的编译过程

预处理器

编译器

链接器

静态链接库与动态链接库

静态链接库

动态链接库

mmap 技能

总结

作者信息

推广

Android JNI 编程 – C语言基础知识 (三)

线程

运用pthread 创建一个线程

锁操作

threadlocal

C言语的编译过程

预处理器

编译器

链接器

静态链接库与动态链接库

静态链接库

动态链接库

mmap 技能

总结

相关文章

launchMode的应用场景

Netty 网络编程

Android自定义View绘制进阶-水波浪温度刻度表

移动游戏有什么新变化？ 2023 年 7 月头条新闻

作者信息

推广