线程绑核用例

博主： peter
发布时间：2025 年 02 月 09 日
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分类：多线程高并发

# 一、代码

test的程序主要是将1-3号线程，绑定在1-3核上

```cpp
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
// #include <sys/types.h>
// #include <sys/sysinfo.h>
#include <unistd.h>

#define __USE_GUN
// #include <sched.h>
// #include <ctype.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#define THREAD_MAX_NUM 100// 1个cpu内最多进程数
int num=0; //cpu中核数

void* threadFun(void* arg)// arg传递线程标号，自己定义
{
    //sleep(2);
    cpu_set_t mask;// cpu核的集合
    cpu_set_t get;// 获取在集合中的cpu
    int* a=(int*)arg;
    printf("this is: %d\n",*a);// 打印这是第几个线程
    CPU_ZERO(&mask);// 将集合置为空集
    CPU_SET(*a,&mask);// 设置亲和力值
    
    if(sched_setaffinity(0,sizeof(cpu_set_t),&mask)==-1)// 设置线程cpu亲和力
    {
        printf("warning: could not set CPU affinity, continuing...\n");
    }
    while(1)
    {
        CPU_ZERO(&get);
        if(sched_getaffinity(0,sizeof(get),&get)==-1)// 获取线程cpu亲和力
        {
            printf("warning: could not get thread affinity, continuing...\n");
        }
        for(int i=0;i<num;++i)
        {
            if(CPU_ISSET(i,&get))// 判断线程与哪个cpu有亲和力
            {
                //printf("this thread %d is running processor: %d\n",i,i);
                int a=1000000*1000000;
            }
        }
    }
    return NULL;
}

int main(void)
{
    num=sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);// 获取核数
    pthread_t thread[THREAD_MAX_NUM];
    printf("system has %i processor(s).\n",num);
    int tid[THREAD_MAX_NUM];
    for(int i=1;i<4;++i)
    {
        //if(i%2==0)
        //{
            tid[i]=i;// 每个线程必须有个tid[i]
            pthread_create(&thread[i],NULL,threadFun,(void*)&tid[i]);
        //}
        //sleep(2);
    }

for(int i=1;i<4;++i)
    {
       pthread_join(thread[i],NULL);
    }
    return 0;
}
```

---

### **1、代码功能概述**

主要功能是 **创建多个线程，并将每个线程绑定到指定的 CPU 核上运行**，同时通过循环检查线程的 CPU 亲和性（Affinity）。具体步骤如下：

1. **获取 CPU 核数**：通过 `sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)` 获取系统 CPU 核数。
2. **创建线程**：创建 3 个线程（`i=1,2,3`），每个线程执行 `threadFun` 函数。
3. **设置 CPU 亲和性**：在子线程中，将线程绑定到指定的 CPU 核（通过 `sched_setaffinity`）。
4. **持续检查亲和性**：子线程进入无限循环，反复获取并验证其 CPU 亲和性。

---

### **2、代码逐段解析**

### **2.1. 头文件与宏定义**

```
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define THREAD_MAX_NUM 100
int num=0; // CPU 核数
```

- **关键库**：`pthread.h`（线程操作）、`sched.h`（调度相关函数）。
- **宏定义**：`THREAD_MAX_NUM` 定义最大线程数，`num` 存储 CPU 核数。

### 2.2. 线程函数 `threadFun`*

- **关键操作**：
    - **设置亲和性**：通过 `sched_setaffinity` 将线程绑定到 `a` 指定的 CPU 核。
    - **检查亲和性**：通过 `sched_getaffinity` 获取当前线程的 CPU 亲和性，并验证是否生效。
- **问题点**：
    - **参数传递风险**：`tid[i]` 是栈上数组，线程启动后可能被覆盖，导致参数错误。
    - **无限循环**：`while(1)` 会导致线程无法退出，且占用 CPU 资源。
    - **无效计算**：`int a=1000000 * 1000000;` 是无效代码，可能为占位符。

### 2.3. 主函数 `main`*

```
int main() {
    num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    printf("system has %i processor(s).\n", num);

pthread_t thread[THREAD_MAX_NUM];
    int tid[THREAD_MAX_NUM];

for (int i=1; i<4; ++i) {
        tid[i] = i;
        pthread_create(&thread[i], NULL, threadFun, (void*)&tid[i]);
    }

for (int i=1; i<4; ++i) {
        pthread_join(thread[i], NULL);
    }
    return 0;
}
```

- **关键操作**：
    - **获取 CPU 核数**：`sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)`。
    - **创建线程**：循环创建 3 个线程，传递线程编号 `i` 作为参数。
- **问题点**：
    - **线程参数风险**：`tid` 数组在主线程中定义，子线程可能读取到错误值（如主线程修改 `tid` 后）。
    - **未处理错误**：`pthread_create` 和 `sched_setaffinity` 的返回值未充分检查。

---

### **3、代码存在的问题**

1. **CPU 亲和性设置错误**
    - **函数误用**：`sched_setaffinity` 的第一个参数应为线程的 PID，但代码中传入 `0`（表示当前进程），而非线程 ID。正确做法是使用 `pthread_setaffinity_np(pthread_self(), ...)` 。
    - **示例修正**：
        
        ```
        cpu_set_t mask;
        CPU_ZERO(&mask);
        CPU_SET(*a, &mask);
        pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask);
        ```
        
2. **线程参数传递风险**
    - **数据竞争**：`tid` 数组在主线程中定义，子线程启动后可能被主线程修改。应改用动态内存分配或分离参数传递：
        
        ```
        int* tid = malloc(sizeof(int));
        *tid = i;
        pthread_create(&thread[i], NULL, threadFun, (void*)tid);
        ```
        
3. **无限循环与资源浪费**
    - **性能问题**：`while(1)` 导致线程无法退出，且 `CPU_ISSET` 检查占用 CPU 资源。建议添加退出条件或休眠：
        
        ```
        while (1) {
            sched_getaffinity(...);
            sleep(1);  // 降低 CPU 占用
        }
        ```
        
4. **未处理函数返回值**
    - **错误忽略**：`pthread_create` 和 `sched_setaffinity` 的返回值未检查，可能导致程序崩溃或行为异常。

---

### **总结**

- **核心功能**：代码尝试将线程绑定到指定 CPU 核，但存在参数传递、函数误用和资源泄漏问题。
- **优化方向**：使用 `pthread_setaffinity_np`、改进参数传递、添加退出机制和降低 CPU 占用。

# 二、测试流程

taskset -c 0 ./test  -c命令就是直接将主线程绑定在核0上

最后修改：2025 年 07 月 09 日

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线程绑核用例

peter • 2025 年 02 月 09 日

# 一、代码

test的程序主要是将1-3号线程，绑定在1-3核上

```cpp
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
// #include <sys/types.h>
// #include <sys/sysinfo.h>
#include <unistd.h>

#define __USE_GUN
// #include <sched.h>
// #include <ctype.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#define THREAD_MAX_NUM 100// 1个cpu内最多进程数
int num=0; //cpu中核数

for(int i=1;i<4;++i)
    {
       pthread_join(thread[i],NULL);
    }
    return 0;
}
```

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### **1、代码功能概述**

主要功能是 **创建多个线程，并将每个线程绑定到指定的 CPU 核上运行**，同时通过循环检查线程的 CPU 亲和性（Affinity）。具体步骤如下：

---

### **2、代码逐段解析**

### **2.1. 头文件与宏定义**

```
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define THREAD_MAX_NUM 100
int num=0; // CPU 核数
```

- **关键库**：`pthread.h`（线程操作）、`sched.h`（调度相关函数）。
- **宏定义**：`THREAD_MAX_NUM` 定义最大线程数，`num` 存储 CPU 核数。

### 2.2. 线程函数 `threadFun`*

### 2.3. 主函数 `main`*

```
int main() {
    num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
    printf("system has %i processor(s).\n", num);

pthread_t thread[THREAD_MAX_NUM];
    int tid[THREAD_MAX_NUM];

for (int i=1; i<4; ++i) {
        tid[i] = i;
        pthread_create(&thread[i], NULL, threadFun, (void*)&tid[i]);
    }

for (int i=1; i<4; ++i) {
        pthread_join(thread[i], NULL);
    }
    return 0;
}
```

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### **3、代码存在的问题**

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### **总结**

# 二、测试流程

taskset -c 0 ./test  -c命令就是直接将主线程绑定在核0上

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