Introduction aux threads

Les threads permettent à un programme d’effectuer plusieurs tâches simultanément, ce qui améliore son efficacité et sa réactivité.

Dans cette leçon, vous apprendrez :

• Ce que sont les threads et pourquoi ils sont utilisés.
• Les avantages du multithreading.
• Les concepts fondamentaux de la programmation concurrente.

Qu’est-ce qu’un fil d’exécution ?

Un fil d’exécution est la plus petite unité d’exécution d’un programme.

Caractéristiques principales :

• Un processus peut comporter plusieurs fils d’exécution.
• Les fils d’exécution partagent le même espace mémoire.
• Chaque fil d’exécution s’exécute indépendamment, mais peut communiquer avec les autres.

Pourquoi utiliser le multithreading ?

Le multithreading offre plusieurs avantages :

• De meilleures performances grâce à l’exécution parallèle des tâches.
• Une meilleure réactivité dans les applications interactives.
• Une utilisation efficace du CPU.

Programmes monothread et multithread

Dans un programme monothread, les tâches s’exécutent l’une après l’autre.

Dans un programme multithread, plusieurs tâches s’exécutent simultanément.

Exemple :

• Un serveur web monothread traite une requête à la fois.
• Un serveur web multithread traite plusieurs requêtes simultanément.

Cycle de vie d’un fil d’exécution

Un fil d’exécution passe par les états suivants :

• Nouveau : Créé, mais pas encore démarré.
• Prêt : Prêt à s’exécuter, mais en attente de temps processeur.
• En cours d’exécution : S’exécute activement.
• Bloqué : En attente d’une ressource.
• Terminé : Exécution achevée.

Fonctionnement des fils d’exécution en C

Le langage C prend en charge le multithreading grâce à la bibliothèque de fils d’exécution POSIX (pthreads).

Fonctions principales :

• pthread_create() - Crée un nouveau fil d’exécution.
• pthread_join() - Attend qu’un fil d’exécution se termine.
• pthread_exit() - Met fin à un fil d’exécution.

Exemple : créer un fil d’exécution simple

Ce programme montre comment créer un fil d’exécution à l’aide de pthread_create().

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

void *printMessage(void *arg) {
    printf("Hello from thread!\n");
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, printMessage, NULL);
    pthread_join(thread, NULL);
    return 0;
}

Cas d’utilisation du multithreading

Le multithreading est utile pour :

• Les serveurs web qui traitent plusieurs requêtes clientes.
• Les tâches en arrière-plan, comme le téléchargement de fichiers.
• Les calculs parallèles dans les applications scientifiques.

Résumé

Dans cette leçon, vous avez appris :

• Ce que sont les fils d’exécution et comment ils fonctionnent.
• Les avantages du multithreading.
• Comment créer un fil d’exécution simple en C avec pthread_create().

Nous allons maintenant découvrir comment créer et gérer plusieurs fils d’exécution en C !