线程的一堆-优快云博客

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一、线程的概念（什么是线程）

一、线程的定义：

线程是进程中的⼀个执行单元，负责当前进程中程序的执行，⼀个进程中至少有⼀个线程⼀个进程中是可以有多个线程

根据定义来看的话，线程有什么特点呢？

多个线程共享同一个进程的资源，每个线程参与操作系统的统一调度。

例如：进程 = 进程资源 + 主线程 + 子线程+......

二、线程的资源分配

共享进程的资源

同一块地址空间
文件描述符表
每种信号的处理方式（如：SIG_DFL,SIG_IGN或者自定义的信号优先级）
当前工作目录

独立进程的资源

线程栈
每个线程都有私有的上下文信息
线程ID
寄存器的值
errno变量
信号屏蔽字以及调度优先级

二、创建线程、线程的等待、退出和分离

一、创建线程调用 pthread_create 函数

二、线程退出使用 pthread_exit 函数

三、线程等待调用 pthread_join函数，会阻塞调用线程

四、线程分离调用 pthread_detach 函数

创建多个线程：

创建多个线程时，一般由主线程统一创建，并等待释放资源或者分离线程,不要递归创建

1. 多个线程如果任务相同，则可以使用同一个线程执行函数

2. 多个线程如果任务不同，则可以使用不同的线程执行函数

线程间的通信

为什么需要线程通信？

线程是操作系统调度的最小单元，有自己的栈空间，可以按照既定的代码逐步的执行，但是如果每个线程间都孤立的运行，那就会造资源浪费。所以在现实中，我们需要这些线程间可以按照指定的规则共同完成一件任务，所以这些线程之间就需要互相协调，这个过程被称为线程的通信。

线程通信就是当多个线程共同操作共享的资源时，互相告知自己的状态以避免资源争夺。

三、线程的互斥锁

线程的主要优势在于能够通过全局变量来共享信息，不过这种便捷的共享是有代价的

必须确保多个线程不会同时修改同一变量
某一线程不会读取正由其他线程修改的变量，实际就是不能让两个线程同时对临界区进行访问
线程互斥锁则可以用于解决多线程资源竞争问题

1. 线程互斥锁工作机制

当线程A获得锁，另外一个线程B在获得锁时则会阻塞，直到线程A释放锁，线程B才会获得锁。

2. 线程互斥锁工作原理

本质上是一个pthread_mutex_t类型的变量，假设名为 v 当 v = 1,则表示当前临界资源可以竞争访问，得到互斥锁的线程则可以访问，此时 v = 0 当 v = 0,则表示临界资源正在被某个线程访问，其他线程则需要等待

3. 线程互斥锁的特点

互斥锁是一个 pthread_mutex_t类型的变量，就代表一个互斥锁如果两个线程访问的是同一个 pthread_mutex_t 变量，那么它们访问了同一个互斥锁对应的变量定义在 pthreadtypes.h 头文件中，是一个共用体中包含一个结构体

三、线程互斥锁的初始化

线程互斥锁的初始化方式主要分为两种

1. 静态初始化

定义 pthread_mutex_t 类型的变量，然后对其初始化为 PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER

2. 动态初始化

动态初始化主要涉及两个函数 pthread_mutex_init 函数与 pthread_mutex_destroy 函数

pthread_mutex_init 函数

函数头文件

#include

函数原型

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

函数功能

初始化线程互斥锁

函数参数

mutex:线程互斥锁对象指针

attr:线程互斥锁属性

函数返回值

成功:返回0

失败:返回错误编码

pthread_mutex_destroy 函数

函数头文件

#include

函数原型

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);6

函数功能

销毁线程互斥锁

函数参数

mutex:线程互斥锁指针

函数返回值

成功:返回 0

失败:返回错误编码

线程互斥锁的操作主要分为获取锁(lock) 与释放锁(unlock)

获取锁的函数：pthread_mutex_lock

释放锁的函数：pthread_mutex_unlock