Pthread线程使用详解

Posted 2023-04-26

参考技术A

文中先讲解函数，再运行实例，以及一些注意事项。

函数 pthread_create ，使用 man 3 pthread_create 查看介绍。

函数描述：
通过 pthread_create 创建的新线程，有收下四种方法退出线程：

attr参数 是一个 pthread_attr_t 结构体，它在线程被创建时被用来设定新线程的属性。这个结构体的初始化是通过 pthread_attr_init() 函数。如果该参数为空，那么新线程会使用默认的属性参数。

在 pthread_create 函数调用返回之前，新线程的内存指针会赋给 thread 参数，表示线程的ID，这个ID的作用是在后续可以调用针对该线程的其它pthreads函数。

返回值
成功返回0，失败返回一个错误编号，同时 thread 参数也不会被赋值。

函数描述

pthread_join 函数会等待指定的线程结束，如果指定的线程已经线束，那么它会立即返回。指定的线程必须是joinable的。也就是说， pthread_join() 函数会 一直阻塞调用线程，直到指定的线程tid终止 。当 pthread_join() 返回之后，应用程序可回收与已终止线程关联的任何数据存储空间 ，（另外也可设置线程attr属性，当线程结束时直接回收资源）如果没有必要等待特定的线程终止之后才进行其他处理，则应当将该线程分离 pthread_detach() 。

如果 retval 不为空，那么该函数会拷贝退出状态值到 retval 指向的内存中，如果目标thread被cancel了， retval 的值为 PTHREAD_CANCELED

返回值
成功返回0，错误返回错误码

pthread_attr_init () 函数详解

1.【线程属性】
线程具有属性，用pthread_attr_t表示，在对该结构进行处理之前必须进行初始化，在使用后需要对其去除初始化。
调用pthread_attr_init之后，pthread_t结构所包含的内容就是操作系统实现支持的线程所有属性的默认值。
如果要去除对pthread_attr_t结构的初始化，可以调用pthread_attr_destroy函数。如果pthread_attr_init实现时为属性对象分配了动态内存空间，pthread_attr_destroy还会用无效的值初始化属性对象，因此如果经pthread_attr_destroy去除初始化之后的pthread_attr_t结构被pthread_create函数调用，将会导致其返回错误。
 

typedef struct
{
       int                       detachstate;   // 线程的分离状态
       int                       schedpolicy;   // 线程调度策略
       structsched_param         schedparam;    // 线程的调度参数
       int                       inheritsched;  // 线程的继承性
       int                       scope;         // 线程的作用域
       size_t                    guardsize;     // 线程栈末尾的警戒缓冲区大小
       int                       stackaddr_set; // 线程的栈设置
       void*                     stackaddr;     // 线程栈的位置
       size_t                    stacksize;     // 线程栈的大小
} pthread_attr_t;

pthread_attr_init
#include <pthread.h>
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
Compile and link with -pthread.
功能：初始化一个线程属性对象
参数：@attr 线程属性结构体指针变量
返回值：0 - 成功，非0 - 失败

pthread_attr_destroy
#include <pthread.h>
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
Compile and link with -pthread.
功能：销毁一个线程属性对象
参数：@attr 线程属性结构体指针变量
返回值：0 - 成功，非0 - 失败
 

2.【线程的分离状态】
线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。在默认情况下线程是非分离状态的，这种情况下，原有的线程等待创建的线程结束。只有当pthread_join()函数返回时，创建的线程才算终止，才能释放自己占用的系统资源。
而分离线程不是这样子的，它没有被其他的线程所等待，自己运行结束了，线程也就终止了，马上释放系统资源。程序员应该根据自己的需要，选择适当的分离状态。所以如果我们在创建线程时就知道不需要了解线程的终止状态，则可以pthread_attr_t结构中的detachstate线程属性，让线程以分离状态启动。
可以使用pthread_attr_setdetachstate函数把线程属性detachstate设置为下面的两个合法值之一：设置为PTHREAD_CREATE_DETACHED,以分离状态启动线程；或者设置为PTHREAD_CREATE_JOINABLE,正常启动线程。可以使用pthread_attr_getdetachstate函数获取当前的datachstate线程属性。

pthread_attr_getdetachstate
#include<pthread.h>
int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr,int detachstate);
Compile and link with -pthread.
功能：获取线程的分离状态属性
参数：
    @attr 线程属性变量
    @detachstate 线程的分离状态属性
返回值：0 - 成功，非0 - 失败

pthread_attr_setdetachstate
#include<pthread.h>
int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr,int *detachstate);
Compile and link with -pthread.
功能：获取线程的分离状态属性
参数：
    @attr 线程属性变量
    @detachstate 线程的分离状态属性
返回值：0 - 成功，非0 - 失败
 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
void *child_thread(void *arg)
{
	int policy = 0;
	int max_priority = 0,min_priority = 0;
	struct sched_param param;
	pthread_attr_t attr;
 
	pthread_attr_init(&attr);
	pthread_attr_setinheritsched(&attr,PTHREAD_EXPLICIT_SCHED);
	pthread_attr_getinheritsched(&attr,&policy);
	if(policy == PTHREAD_EXPLICIT_SCHED){
		printf("Inheritsched:PTHREAD_EXPLICIT_SCHED\\n");
	}
	if(policy == PTHREAD_INHERIT_SCHED){
		printf("Inheritsched:PTHREAD_INHERIT_SCHED\\n");
	}
 
	pthread_attr_setschedpolicy(&attr,SCHED_RR);
	pthread_attr_getschedpolicy(&attr,&policy);
	if(policy == SCHED_FIFO){
		printf("Schedpolicy:SCHED_FIFO\\n");
	}
	if(policy == SCHED_RR){
		printf("Schedpolicy:SCHED_RR\\n");
	}
	if(policy == SCHED_OTHER){
		printf("Schedpolicy:SCHED_OTHER\\n");
	}
	max_priority = sched_get_priority_max(policy);
	min_priority = sched_get_priority_min(policy);
	printf("Maxpriority:%u\\n",max_priority);
	printf("Minpriority:%u\\n",min_priority);
 
	param.sched_priority = max_priority;
	pthread_attr_setschedparam(&attr,¶m);
	printf("sched_priority:%u\\n",param.sched_priority);
	pthread_attr_destroy(&attr);
}
 
int main(int argc,char *argv[ ])
{
	pthread_t child_thread_id;
	pthread_create(&child_thread_id,NULL,child_thread,NULL);
	pthread_join(child_thread_id,NULL);
 
	return 0;
}
 
编译：
gcc pthread.c -o pthread -pthread
 
运行结果：
Inheritsched:PTHREAD_EXPLICIT_SCHED
Schedpolicy:SCHED_RR
Maxpriority:99
Minpriority:1
sched_priority:99