Linux线程

线程的概念。

1. 线程   
    轻量级的进程
2. 线程的创建
    线程由某个进程创建，从属于某个进程
    
    内存：由所在进程为其分配独立的栈区空间（默认8M）

                与其他线程和所在的进程共用堆区，数据区，文本去。
                内核存储线程控制块。
                
               线程是cpu任务调度的最小单位
               进程是操作系统资源分配的最小单位

进程和线程的区别 ：

1.    线程是cpu任务调度的最小单位
       进程是操作系统资源分配的最小单位

2.  线程是一个轻量级的进程，所在进程为其分配独立的栈区空间。

3.  资源消耗
      进程资源消耗> 线程
4.  效率角度
      线程创建比进程创建效率高
      线程任务切换比进程任务切换效率高
5.  安全角度
      多进程的安全性高于多线程，各个进程之间空间独立
6.  通信角度
      线程间数据共享方便
      进程间数据不能直接共享，需要使用进程间通信的通信方法实现。
3. 线程调度    
    宏观并行，微观串行  
4. 线程的消亡
      1.  线程退出
           return ,pthread_exit
      2.  回收线程（非分离属性）
            pthread_join 

相关函数

 创建线程：pthread_create *
     线程退出：return ,pthread_exit
     回收线程：pthread_join *
     线程ID：    pthread_self
       int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);
      功能：创建并启动一个线程
      参数：
               thread： 保存线程ID的变量的地址
               attr：线程属性对象的地址
                        NULL：按照线程的默认属性去创建
              start_routine：回调函数：线程启动后需要执行的任务的入口地址
              arg：给回调函数传参
      返回值：
               成功：0
               失败：非0

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：阻塞等待回收线程资源
参数：
       thread：需要回收的线程tid
       retval：线程退出时，传递给回收线程的参数
返回值：
     成功：0
     失败 非0
 

线程的分离属性

对于创建线程的进程，无合适机会回收线程资源时， 可以将线程设置成具有分离属性的线程。

线程属性：

线程的分离属性：线程结束时，不需要其他线程回收，会被操作系统自动回收。
                                 （孤儿进程）
线程的非分离属性（默认）：可以被其他线程回收（pthread_join）或者结束。
                                     （僵尸进程）

设置线程的分离属性：

1. 定义线程属性对象         pthread_attr_t attr；
2. 初始化线程属性对象     int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
3. 设置线程的分离属性     int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate);
4. 以分离属性创建线程     int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);
5. 销毁线程属性对象    int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);

线程的控制

互斥锁

互斥：

多线程访问临界资源时，存在资源竞争。造成数据错乱。

临界资源：多个线程可以同时操作的资源空间
                    全局变量、共享内存。

解决：

互斥：多个线程访问临界资源时，进行排他性访问（同一时刻只允许一个线程对该临界资源进行访问）。

互斥锁（lock）：解决多线程访问临界资源时，存在资源竞争问题。
1. 创建互斥锁
        pthread_mutex_t mutex；
2. 初始化互斥锁
           int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
           const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
      功能：初始化一个互斥锁
      参数：
                 restrict mutex：锁对象地址
                 restrict attr：锁的属性（NULL：默认属性）
       返回：
              成功：0
               失败：非0
3. 加锁
            int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
4. 解锁
           int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

5. 销毁锁
            int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
互斥锁是排他性访问

信号量是有顺序的排他性访问（同步）

多任务各自执行各自的任务，互相之间没有直接干扰（异步）

信号量

实现线程间同步

信号使用：

1. 定义信号量对象    sem_t 
2. 初始化信号量      
        int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)；
        功能：初始化信号量
        参数：
                   sem：信号量对象地址
                   pshared：
                              0 ： 线程间使用
                              非0 ： 进程间使用
                   value：初始化的资源数
         返回值：
                   成功：0
                    失败：-1
3. 申请信号量: P操作
        int sem_wait(sem_t *sem);
        当申请的信号量资源数>0， sen_wait解除阻塞，表示申请到了该信号量，信号量资源数-1；
        当申请的信号量资源数=0， sem_wait阻塞等待信号量的释放

4. 释放信号量: V操作
        int sem_post(sem_t *sem);
        该信号量的资源数会自动+1；   
5. 销毁信号量
       int sem_destroy(sem_t *sem);