linux线程编程--初识线程

线程
LWP：light weight process轻量级的进程，本质仍然是进程。
linux中进程非常的成熟，只是为了符合潮流硬生生的分化出了线程。
Linux中的线程实际上还是进程。

线程与进程关系：
进程 独立的地址空间，拥有PCB。
线程：也有PCB，但是没有独立的地址空间（共享）
区别：在于是否共享地址空间

 

 

linux下：
线程是最小的执行单位
进程是最小的分配资源单位，可以看做是只有一个线程的进程。
线程与进程创建的底层机制是一样的，调用的clone()。
从内核角度看进程和线程都是一样的，拥有不同的PCB，指向内存的三级页
表是一样的。
线程可以看做寄存器和栈的集合。
内核空间也有栈，主要用来保存寄存器的值（任务切换时）
进程可以蜕变为线程。
查看LWP号： ps -lF pid 查看指定线程的lwp号
线程号是CPU分配时间轮片的依据。

线程之间共享与非共享的东西：
共享：文件描述符表，每种信号的处理方式，当前工作目录，用户ID和组ID
，内存地址空间（.text/.data/.bss/.heap/.so）
非共享：线程ID，处理器现场和栈指针（内核栈），独立的栈空间（用户空
间），errno变量，信号屏蔽字，调度优先级。

优缺点：
有点：提高程序并发性，开销小，数据通信、共享数据方便。
缺点：函数库不稳定，编写调试困难，GDB不支持，对信号支持不好。
缺点不是硬伤，优点比较突出。

线程控制原语：
int pthread_create(pthread_t *restrict thread,const pthread_attr_t
*restrict attr,void*(func)(void*),void 8restrict arg)
pthread_t pthread_self()
void pthread_exit(void *value)
int pthread_join(pthread_t thread,void **value)
int pthread_detach(pthread_t thread)

线程属性及修改：

注意事项：

********************************************************************************

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/mman.h>
#include <pthread.h>

void *thread_func(void *arg)
{
printf("In thread id=%lu,pid = %lu\n",pthread_self(),getpid());

printf("Will out thread.\n");

return NULL;
}

int main(int argc,char *argv[])
{
int ret;
pthread_t tid;

ret = pthread_create(&tid,NULL,&thread_func,0);
if(ret)
{
printf("Thread create failed.\n");
exit(1);
}

printf("In main id=%lu,pid = %lu\n",pthread_self(),getpid());
// sleep(1);

return 0;
}

********************************************************************************

执行结果：

 

我们看到线程没有输出。这是因为，进程结束后线程无法打印出来，所以需要打开主线程的sleep()函数，等待子线程输出之后，再结束。 

对于错误的判断可以使用

void *strerror(int  err);

 

创建多个线程：

******************************************************************************

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/mman.h>
#include <pthread.h>

void *thread_func(void *arg)
{
int cn = (int)arg;
sleep(cn);
printf("In thread %d.\n",cn+1);

printf("Will out thread.\n");

return NULL;
}

int main(int argc,char *argv[])
{
int ret;
int i;
pthread_t tid;
for(i=0;i<5;i++)
{
ret = pthread_create(&tid,NULL,&thread_func,(void*)i);
if(ret)
{
printf("Thread create failed.\n");
exit(1);
}
}

sleep(5);
printf("In main id=%lu,pid = %lu\n",pthread_self(),getpid());


return 0;
}

******************************************************************************

执行结果：

 

       子线程中sleep()的作用是为了更加有序的打印信息。

        对于pthread_create()的最后一个参数传值不传地址，是因为在线程中取值的时候，该地址中的值可能已经改变了，这样打印出来的信息就不准确。

 

       通过定义一个全局变量，在子线程中修改全局变量，然后在主线程中再讲全局变量打印出来，就会发现全局变量被修改了，这样就可以证实线程共享全局变量。

 

NPTL: 线程库的版本。

   1、查看当前pthread库版本：在命令行执行  getconfGNU_LIBPTHREAD_VERSION

   2、NPTL实现机制{POSIX}

   3、使用线程库时gcc 指定-lpthread

 

使用线程库注意事项：

    1、主线程退出其它线程不退出，主线程映调用pthread_exit()

    2、要避免将是线程：

　　pthread_join()

　　pthread_detach()

　　pthread_create() 指定分离属性。

　　被join的线程可能在join函数返回之前就释放自己的所有资源，所以不应该返回被回收线程栈中的值。

　3、malloc和mmap申请的内存可以被其他线程释放。

    4、应避免在多线程模型中调用fork，除非马上exec，子进程中只有调用fork的线程存在，其他线程在子进程中军pthread_exit（）

    5、信号的复杂语义很难和多线程共存，应避免在多线程引入信号。