Linux之线程（day14）

一、线程的基础

二、线程的创建、退出、分离、汇合

三、线程对共享资源的访问

四、线程的同步

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 以下线程皆为posix线程

一、线程的基础

进程是资源分配的基本单位，线程是执行的基本单位。

一个进程中可以有多个线程，但至少要有一个主线程。

线程共享进程资源。线程切换和线程通讯都很灵活。每个线程都有自己独有的属性。线程的ID（tid）、线程的自己栈帧、自己的信号屏蔽字（但是共享进程的信号的处理函数）

 

二、线程的创建、退出、分离、汇合

1、创建线程使用pthread_create(3)，编译时需要使用pthread动态链接库（-lpthread）

头文件

　　#include<pthread.h>

函数声明

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

　　在当前进程创建一个新线程，新线程执行start_routine函数的代码，arg作为其唯一的参数被传递

参数：

　　thread：新线程的ID

　　attr：线程属性参数，需要使用pthread_attr_init(3)进行初始化，如果为NULL，则使用默认属性

　　start_routine：线程的执行函数

　　arg：线程执行函数的唯一的参数

返回值：

　　成功：0

　　错误：返回一个错误码，且*thread的内容不被定义

 例：

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

void *doit(void *arg){
    printf("%s\n",(char*)arg);
    return NULL;  
}
int main(void){
    pthread_t tid;
    //创建新的线程
    pthread_create(&tid,NULL,doit,"new");
    sleep(2);//防止主线程先与新线程结束，主线程休眠2s
    doit("main");
    return 0;  
}

例：如何验证一个进程具有多个线程。需要获取到进程的pid（getpid（2））和线程的tid（pthread_self(3)）

头文件

#include <pthread.h>

函数原型

pthread_t pthread_self(void);

功能：

　　获取调用线程的id，它的值同pthread_create（3）的第一个参数

参数：

返回值：

　　总是成功返回线程的ID

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

void *doit(void *arg){
        pid_t pid;
    pthread_t tid;
    pid=getpid();
    tid=pthread_self();
    printf(“pid:%d\ntid:%s\n”,pid,tid);

        printf("%s\n",(char*)arg);
        return NULL;  
}
int main(void){
    pthread_t tid;
    //创建新的线程
    pthread_create(&tid,NULL,doit,"new");
    sleep(2);//防止主线程先与新线程结束，主线程休眠2s
    doit("main");
    return 0;  
}

 2、线程退出

　　return和exit（3）的区别:return只是线程执行函数的结束，代表线程的结束。如果再线程函数中调用exit（3）.则将会终止进程中的所有线程，故一般不会再线程中使用eixt（3）。

　　如果要终止一个线程则使用pthread_exit(3):

头文件：同上

函数原型：

　　void pthread_exit（void* retval）；

功能;终止当前线程

参数：

　　retval：退出的值存放到retval中。

返回值：

　　永远不返回

 

可以使用pthreead_cancel(3)来终止其他线程。

头文件：同上

函数原型:

　　int pthread_cancel(pthread_t thread);

功能：

　　终止以恶指定线程

参数：

　　thread：指定接收cancel请求的线程，即指定要设为canceled状态的线程。

返回值：

　　成功：0

　　错误：非0错误码

3，线程的汇合

　　可以使用pthread_join(3)来使线程汇合，即某一线程阻塞等待另一线程，同时回收资源，以达到汇合目的。此时可以获取到线程的退出状态

头文件：同上

函数原型：

　　int pthread_join(pthread_t thread,void **retval);

功能：

　　线程汇合，等待指定的线程终止，如果这个指定的线程已经终止了，那么pthread_join立即返回。

参数：

　　thread：指定等待的终止线程

　　*retval：指定线程的退出状态（非NULL），如果这个目标线程是用pthread_cancel(3)进行终止的，那么PTHREAD_CANCELED将被保存到*retval中。

返回值：

　　成功：0

　　错误：错误码

4，线程分离

　　线程创建之后，结束时自动回收，不作汇合，这叫做线程的分离。

　　线程的分离可以视同pthread_detach（3）

头文件;同上

函数原型：int pthread_detach（pthread_t thread）

功能：

　　标记thread指定的线程为detached状态，当一个处于detached状态的线程终止的时候，线程的资源将会自动回收到系统，而不是汇合的线程来进行结束。

参数：

　　thread：指定设置为detached状态的线程id。

返回值：

　　成功：0

　　错误：错误码

例：线程的汇合

#include<stdio.h>
#include<prhead.h>

void* doit1(void *arg){
     printf("doit1 return !\n");  
     return (void*)1  
}

int main(void){
    pthread_t tid;
    void *ret;
    //创建一个线程
     pthread_create(&tid,NULL,doit1,NULL);
     //指定汇合的线程
     pthread_join(tid,&ret);
    printf("doit1 exit code%d\n",(int)ret);
    return 0;
}

 得到的退出状态就是线程函数的返回值。

例：线程退出

#include<stdio.h>
#include<prhead.h>

void* doit2(void *arg){
     printf("doit1 return !\n");  
     pthread_exit((void*)2)  
}

int main(void){
    pthread_t tid;
    void *ret;
    //创建一个线程
     pthread_create(&tid,NULL,doit1,NULL);
     //指定汇合的线程
     pthread_join(tid,&ret);
    printf("doit2 exit code%d\n",(int)ret);
    return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<prhead.h>

void* doit3(void *arg){
    while(1)
         printf("doit3 is running !\n");  
   
}

int main(void){
    pthread_t tid;
    void *ret;
    //创建一个线程
     pthread_create(&tid,NULL,doit1,NULL);
    //给doit3发送终止请求
    pthread_cancel(tid);
     //指定汇合的线程
     pthread_join(tid,&ret);
    printf("doit3 exit code%d\n",(int)ret);
    return 0;
}