Linux关于线程的内容

Posted 2020-12-27 yyc954330712

一、基本概念

　　线程：在进程中负责执行代码的一个单位，进程的一部分，一个进程至少要有一个线程，也就是主线程，当然一个进程也可以有多个线程，这就需要创建了，下面会讲到线程的创建。

　　进程中的代码段、只读段、全局段、静态数据段、堆、命令行、环境变量表、文件描述符、信号处理函数等这些资源对于线程来说都是共享的，但是栈空间却是私有的。

　　线程是进程的一个实体，是操作体统独立调度和分派任务的基本单位。

二、POSIX线程

　UNIX和Linux本身是不支持线程的，需要通过额外的线程库才可以使用，编译时需要：gcc name.c

-lpthread

　对线程的操作包括创建线程、销毁线程、分离线程、联合线程、查询线程属性和设置线程属性。

　线程最需要解决的问题就是解决线程同步的问题。

三、创建线程

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

　　线程的相关函数比较长，但是还是比较好理解的。

　　这个函数的功能就是创建线程，

　　thread：返回值，获取线程id
　    attr：返回值，获取线程属性
 　   start_routine：参数，注册线程的入口函数
　    arg：给线程入口函数的参数

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

void* pthread_run(void* arg)
{
    
    while(1)
    {
        printf("呵呵，我是子线程 
",);
                sleep(1);
    }
}
int main()
{
    pthread_t ptid;
    int ret = pthread_create(&ptid,NULL,pthread_run,NULL);
    if(0 > ret)
    {
        perror("pthread_create");
        return -1;
    }

    while(1)
    {
        printf("我是主线程
");
        sleep(1);
    }
}
            

 　　a、同一个进程的多个线程都在同一个地址空间内活动，所以对于进程来讲，线程的系统开销比较小，切换任务比较快，可以执行相同的代码，也可以执行不同的代码。

　　b、main函数就是主线程，main函数返回就是主线程结束。主线程一结束，所有它的子线程也都结束。

　　c、线程间的数据交换不需要依赖于类似IPC的特殊通信机制，简单而高效，每个线程拥有自己独立的线程ID、寄存器信息、函数栈、错误码和信号掩码，线程之间存在优先级的差异

四、对线程的操作
 1、等待线程
  　　int pthread_join (pthread_t thread, void** retval);
　　  功能：等待thread参数所标识的线程结束
　　  retval：返回值，线程入口函数的返回值
  　　返回值：成功返回0，失败返回错误码。
  
　　  线程过程函数将所需返回的内容放在一块内存中，返回该内存的地址，要保证这块内存在函数返回后，即线程结束，以后依然有效；
　　  若retval参数非NULL，则pthread_join函数将线程过程函数所返回的指针，拷贝到该参数所指向的内存中；
　　  若线程过程函数所返回的指针指向动态分配的内存，则还需保证在用过该内存之后释放之。
  
 2、获取线程id
　　  pthread_t pthread_self (void);
　　  功能：返回当前线程的id，此函数不会执行失败。
 
 3、比较两个线程
　　  int pthread_equal (pthread_t t1, pthread_t t2);
　　  功能：比较两个id是否是同一个线程
　　  返回值：两个id相等，则返回非零，否则返回0。
　　  某些实现的pthread_t不是unsigned long int类型，可能是结构体类型，无法通过“==”判断其相等性。
  
 4、终止线程
  1) 从线程过程函数中return。
  2) 调用pthread_exit函数。
  void pthread_exit (void* retval);
  retval和线程过程函数的返回值语义相同。
  
 5、线程的执行轨迹
  1) 同步方式(非分离状态)：
  创建线程之后调用pthread_join函数等待其终止，并释放线程资源。
  2) 异步方式(分离状态)：
  无需创建者等待，线程终止后自行释放资源。

  int pthread_detach (pthread_t thread);
  功能：使线程进入分离(DETACHED)状态。
  返回值：成功返回0，失败返回错误码。
  处于分离状态的线程终止后自动释放线程资源，且不能被pthread_join函数等待。

 6、取消线程
  1) 向指定线程发送取消请求
  int pthread_cancel (pthread_t thread);
?  成功返回0，失败返回错误码。
?  注意：只是向线程发出取消请求，并不等待线程终止。
?
  缺省情况下，线程在收到取消请求以后，并不会立即终止，而是仍继续运行，直到其达到某个取消点。
  在取消点处，线程检查其自身是否已被取消了，并做出相应动作。
  当线程调用一些特定函数时，取消点会出现。
  
  2) 设置调用线程的可取消状态
  int pthread_setcancelstate (int state,int* oldstate);
  成功返回0，并通过oldstate参数输出原可取消状态(若非NULL)，失败返回错误码。
?
  state取值：
      PTHREAD_CANCEL_ENABLE：接受取消请求
      PTHREAD_CANCEL_DISABLE：忽略取消请求。
      
  3) 设置调用线程的可取消类型
  int pthread_setcanceltype (int type, int* oldtype);
?
  成功返回0，并通过oldtype参数输出原可取消类型(若非NULL)，失败返回错误码。
?
  type取值：
     PTHREAD_CANCEL_DEFERRED延迟取消(缺省)。
       被取消线程在接收到取消请求之后并不立即响应，
        而是一直等到执行了特定的函数(取消点)之后再响应该请求。
     PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS - 异步取消。
       被取消线程可以在任意时间取消，不是非得遇到取消点才能被取消。
        但是操作系统并不能保证这一点。