Linux線程

線程原語

pthread_create
建立線程

#include <pthread.h>

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,

                                void *(*start_routine) (void *), void *arg);

pthread_t *thread  傳出參數，返回線程tid
const pthread_attr_t *attr  設置線程屬性，例如：線程用戶棧大小，線程優先級
void *(*start_routine) (void *) 線程的處理動做 函數指針void*fun(void*)
void *arg 線程處理動做的參數

pthread_self
獲取調用線程tid

#include <pthread.h>

pthread_t pthread_self(void);

　　思考：pthread_self與tid等價嗎?

      不等價，應爲pthread_self在線程中獲取tid（線程當前存在）

      tid是主控線程的變量在用戶棧， 子線程看不到， 因此是主控線程獲取輸出的   輸出時可能值一致（但可能此線程已經被釋放，回收）

  若是任意一個線程調用了exit或_exit，則整個進程的全部線程都終止，因爲從main函數return也至關於調用exit，爲了防止新建立的線程尚未獲得執行就終止，咱們在main函數return以前延時1秒，這只是一種權宜之計。

pthread_exit

線程退出函數

調用線程退出函數，注意和exit函數的區別，任何線程裏exit致使進程退出，其餘線程未工做結束，主控線程退出時不能return或exit。
須要注意，pthread_exit或者return返回的指針所指向的內存單元必須是全局的或者是用malloc分配的，不能在線程函數的棧上分配，由於當其它線程獲得這個返回指針時線程函數已經退出了。

#include <pthread.h>

void pthread_exit(void *retval);

void *retval:線程退出時傳遞出的參數，能夠是退出值或地址，如是地址時，不能是線程內部申請的局部地址。

 

pthread_join

等待線程退出函數
#include <pthread.h>

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

pthread_t thread:回收線程的tid

void **retval:接收退出線程傳遞出的返回值

返回值：成功返回0，失敗返回錯誤號

 

調用該函數的線程將掛起等待，直到id爲thread的線程終止。thread線程以不一樣的方法終止，經過pthread_join獲得的終止狀態是不一樣的，總結以下：

若是thread線程經過return返回，retval所指向的單元裏存放的是thread線程函數的返回值。

若是thread線程被別的線程調用pthread_cancel異常終止掉，retval所指向的單元裏存放的是常數PTHREAD_CANCELED。（即爲-1）

若是thread線程是本身調用pthread_exit終止的，retval所指向的單元存放的是傳給pthread_exit的參數。

若是對thread線程的終止狀態不感興趣，能夠傳NULL給retval參數。

 

pthread_cancel
在進程內某個線程能夠取消另外一個線程。

#include <pthread.h>

int pthread_cancel(pthread_t thread);

被取消的線程，退出值，定義在Linux的pthread庫中常數PTHREAD_CANCELED的值是-1。能夠在頭文件pthread.h中找到它的定義：
#define PTHREAD_CANCELED ((void *) -1)

實例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *thr_fn1(void *arg)
{
　　printf("thread 1 returning\n");
　　return (void *)1;
}
void *thr_fn2(void *arg)
{
　　printf("thread 2 exiting\n");
　　pthread_exit((void *)2);
}
void *thr_fn3(void *arg)
{
　　while(1) {
　　　　printf("thread 3 writing\n");
　　　　sleep(1);
　　}
}
int main(void)
{
　　pthread_t tid;
　　void *tret;
　　pthread_create(&tid, NULL, thr_fn1, NULL);
　　pthread_join(tid, &tret);
　　printf("thread 1 exit code %d\n", (int)tret);
　　pthread_create(&tid, NULL, thr_fn2, NULL);
　　pthread_join(tid, &tret);
　　printf("thread 2 exit code %d\n", (int)tret);
　　pthread_create(&tid, NULL, thr_fn3, NULL);
　　sleep(3);
　　pthread_cancel(tid);
　　pthread_join(tid, &tret);
　　printf("thread 3 exit code %d\n", (int)tret);
　　return 0;
}

結果：退出碼分別是1,2，-1.

對於線程3：若是線程中只有while(1),那麼pthread_cancle則不能終止線程。若是加了sleep（1）；則能夠終止線程。

總結：signal什麼時候終止信號？（中斷，異常，系統調用）

　　   cancle什麼時候事件什麼時候處理？（系統調用）

　　 就是說線程沒有系統調用則不能使用cancle結束，因此咱們能夠用pthread_testcancle()來產生一次空調用，該函數的做用就是，產生一次系統調用檢測終止事件。

線程終止方式

若是須要只終止某個線程而不終止整個進程，能夠有三種方法：

1.從線程主函數return。這種方法對主控線程不適用，從main函數return至關於調用exit。

2.一個線程能夠調用pthread_cancel終止同一進程中的另外一個線程。

3.線程能夠調用pthread_exit終止本身。

同一進程的線程間，pthread_cancel向另外一線程發終止信號。系統並不會立刻關閉被取消線程，只有在被取消線程下次系統調用時，纔會真正結束線程。或調用pthread_testcancel，讓內核去檢測是否須要取消當前線程.

 

pthread_detach

將線程置爲分離態
#include <pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t tid);

pthread_t tid:分離線程tid

返回值：成功返回0，失敗返回錯誤號。

通常狀況下，線程終止後，其終止狀態一直保留到其它線程調用pthread_join獲取它的狀態爲止。可是線程也能夠被置爲detach狀態，這樣的線程一旦終止就馬上回收它佔用的全部資源，而不保留終止狀態。不能對一個已經處於detach狀態的線程調用pthread_join，這樣的調用將返回EINVAL。若是已經對一個線程調用了pthread_detach就不能再調用pthread_join了。同理，若是對一個已經處於join回收狀態的線程調用depatch設置分離，也會失敗。

 

線程屬性

 

線程屬性初始化

先初始化線程屬性，再pthread_create建立線程

#include <pthread.h>
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr); //初始化線程屬性
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr); //銷燬線程屬性所佔用的資源

線程分離狀態的函數：

#include <pthread.h>
int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate); //設置線程屬性，分離or非分離

int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr, int *detachstate); //獲取程屬性，分離or非分離

pthread_attr_t *attr:被已初始化的線程屬性

int *detachstate:可選爲PTHREAD_CREATE_DETACHED（分離線程）和PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分離線程）這裏要注意的一點是，若是設置一個線程爲分離線程，而這個線程運行又很是快，它極可能在pthread_create函數返回以前就終止了，它終止之後就可能將線程號和系統資源移交給其餘的線程使用，這樣調用pthread_create的線程就獲得了錯誤的線程號。

要避免這種狀況能夠採起必定的同步措施，最簡單的方法之一是能夠在被建立的線程裏調用pthread_cond_timedwait函數，讓這個線程等待一下子，留出足夠的時間讓函數pthread_create返回。設置一段等待時間，是在多線程編程裏經常使用的方法。可是注意不要使用諸如wait()之類的函數，它們是使整個進程睡眠，並不能解決線程同步的問題。

NPTL

1.察看當前pthread庫版本
getconf GNU_LIBPTHREAD_VERSION

2.NPTL實現機制(POSIX),Native POSIX Thread Library

3.使用線程庫時gcc指定-lpthread

細節注意1.主線程退出其餘線程不退出，主線程應調用ptrhed_exit2.避免僵線程pthread_joinpthread_deatchpthread_create指定分離屬性 被join線程 可能在join函數返回前就釋放完本身的全部內存資源，因此不該當返回被回收線程棧中的值;3.malloc和mmap申請的內存能夠被其餘線程釋放4.若是線程終止時沒有釋放加鎖的互斥量，則該互斥量不能再被使用5.應避免在多線程模型中調用fork除非，立刻exec，子進程中只有調用fork的線程存在，其餘線程在子進程中均pthread_exit6.信號的複雜語義很難和多線程共存，應避免在多線程引入信號機制