在本篇文章中，我們會探討如何在C語言中使用socket來實現多線程，異步發送TCP消息的系統。雖然C標準庫并沒有原生支持異步和多線程編程，但是我們可以結合使用POSIX線程（pthread）庫和socket來達到目的。

基礎知識

TCP (Transmission Control Protocol) 是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的通信協議。

Socket 是一種網絡編程接口，它允許應用程序在網絡上發送和接收數據。

多線程編程 是一個并發執行多個任務的方法，每個任務運行在一個單獨的線程中。

異步消息發送 是一種編程模型，消息發送者不需要等待接收者處理消息，它可以立即返回并繼續執行其它任務。

開始實現

首先，我們需要包含必要的頭文件。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

然后，我們定義一個函數send_message，該函數將在一個新線程中被調用以發送消息。

void* send_message(void* arg)
{char* message = (char*)arg;int sock;struct sockaddr_in server;// Create socketsock = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0);if (sock == -1){perror("Could not create socket");return NULL;}server.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(8888);// Connect to remote serverif (connect(sock, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server)) < 0){perror("Connect failed");return NULL;}// Send some dataif (send(sock, message, strlen(message), 0) < 0){perror("Send failed");return NULL;}close(sock);return NULL;
}

此send_message函數首先創建一個socket，并連接到遠程服務器。然后，它發送一條消息，并關閉socket。

現在，我們可以在main函數中創建多個線程，每個線程發送一條消息。

int main()
{// Array of messages to be sentchar* messages[] = {"Hello", "from", "C"};// Create a new thread for each messagepthread_t threads[sizeof(messages)/sizeof(char*)];for (int i = 0; i < sizeof(messages)/sizeof(char*); i++){if (pthread_create(&threads[i], NULL, send_message, messages[i]) < 0){perror("Could not create thread");return 1;}}// Wait for all threads to finishfor (int i = 0; i < sizeof(threads)/sizeof(pthread_t); i++){pthread_join(threads[i], NULL);}return 0;
}

在這段代碼中，我們為每個要發送的消息創建了一個新的線程，并傳遞send_message函數作為線程函數。然后，我們等待所有的線程完成。

主要函數說明

1. socket函數

socket函數是用來創建一個套接字，并返回這個套接字的文件描述符，它在<sys/socket.h>頭文件中定義。其函數原型如下：

int socket(int domain, int type, int protocol);

• domain：此參數指定使用的協議族（Protocol Family）。常見的協議族有AF_INET（IPv4網絡協議）、AF_INET6（IPv6網絡協議）等。

• type：此參數指定服務類型。常見的服務類型有SOCK_STREAM（提供面向連接的穩定數據傳輸，即TCP協議）、SOCK_DGRAM（提供無連接的不穩定數據傳輸，即UDP協議）等。

• protocol：此參數通常設置為0，讓系統根據type自動選擇合適的協議，例如TCP或UDP。

如果socket函數成功，返回一個新的socket描述符；否則返回-1，并設置errno為錯誤號。

2. pthread_create函數

pthread_create函數用來創建一個新線程，并讓這個新線程執行指定的函數。它在<pthread.h>頭文件中定義。其函數原型如下：

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

• thread：這是一個輸出參數，用于返回新創建的線程ID。

• attr：一個指向線程屬性結構的指針，用于設置新線程的屬性。如果設置為NULL，則使用默認屬性。

• start_routine：一個函數指針，指向新線程要運行的函數。

• arg：一個指針，指向要傳遞給start_routine的參數。

如果pthread_create函數成功，返回0；如果失敗，則返回一個非0的錯誤碼（注意，這個函數不會設置errno）。新創建的線程從start_routine函數的地址開始運行，一旦start_routine返回，那么這個線程就會自動結束。

結束語

這就是在C中使用socket實現多線程異步發送TCP消息的簡單示例。這是一個基礎的示例，實際使用時可能需要添加錯誤處理和異常處理代碼。同時，因為C語言沒有內置的異步或多線程支持，所以這種方法并不完全異步，但是我們可以通過使用多線程來模擬異步行為。