线程的创建&属性

注：笔者这些文档多出自APUE这本书，旨在督促自己坚持学习，其中没有给出实际的编码例子，是因为本身快速学习的原则，即“花20%的时间掌握80%的内容”，具体的实战会在后续网络编程中一一体现。个人觉得学习编程最佳的路径是在解决问题中掌握知识点。因此线程这几篇都只会讲述个人理解的基础概念。

线程创建的相关函数：

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

返回值：若成功，返回0；否则返回错误编号

Eg.

pthread_t  thread_id;

pthread_create(thread_id, &attr,&thread_start, &tinfo[tnum]);

• thread_id---------线程创建成功后用于存放线程ID的位置
• attr--------------线程的属性，若设置为NULL则表示默认
• thread_start------新创建的线程从thread_start函数的地址开始运行
• tinfo[tnum]-------需要向thread_start函数传递的参数

2.  int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);

返回值：对比t1和t2两个线程是否相等，若相等返回非0数值；否则，返回0

•  线程ID只有在它所属的进程上下文中才有意义，这点和进程ID是有区别的。

3.  pthread_t pthread_self(void);---获取线程自身的线程ID

返回值：调用线程的线程ID

线程终止：

线程的终止分为两大类：主动终止，被动终止

主动终止

•  线程函数执行return正常返回，返回值就是线程的退出码；
•  线程调用pthread_exit函数，其参数就是线程的退出码；

被动终止

• 在其他线程中调用pthread_cancel函数；
• 任意线程调用exit家族的函数，这种方式比较极端，会导致整个进程退出；

1.  void pthread_exit(void*retval);

Eg.

pthread_exit((void *)2);

• retval-----------线程的返回值，即终止状态

2.  int pthread_cancel(pthread_t thread);

返回值：若成功，返回0,；否则，返回错误编号

• 线程通过调用这个函数来请求（并不等待线程终止，它仅仅是提出请求）取消同一进程中的其他线程。

             它的行为等同于pthread_exit(PTHREAD_CANCELED);

3.  int pthread_join(pthread_tthread, void **retval);

返回值：若成功，返回0；否则，返回错误编号

调用线程将一直阻塞，直到指定的线程调用pthread_exit，从启动例程中返回或者被取消。

retval------如果线程从启动例程中返回，则retval就包含返回码

retval------如果线程被取消，就由retval指定的单元被设置为PTHREAD_CANCELED

• 在调用pthread_join的时候还需要直到线程的启动状态，如果线程是分离状态启动的那么，pthread_join调用就会失败，返回EINVAL，如果是以非分离状态启动的pthread_join就会把线程置于分离状态，这样就可以回收线程资源。

4.    如果线程被设置为分离状态，那么线程的底层存储资源可以在线程终止时立即被回收，那么我们怎么将线程设置为分离状态呢？

int pthread_detach(pthread_tthread);

返回值：若成功，返回0；否则，返回错误编号。

线程清理处理程序：

线程可以安排它退出时需要调用的函数，这与进程在退出时可以使用atexit函数注册退出函数类似。

一个线程可以建立多个清理处理程序。处理程序记录在栈中，也就是说，他们执行顺序与他们注册时相反。

1.   void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void *), void *arg);

rtn------清理函数rtn是由pthread_cleanup_push函数调度的，调用时只有一个参数arg；

2.  voidpthread_cleanup_pop(intexecute);

execute------参数设置为0时，清理函数不被调用。

无论如何pthread_cleanup_pop都将会删除上次pthread_cleanup_push调用建立的清理处理程序。

注意：pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop必须成对使用。这个可以做个试验测试一下，注释掉你的pthread_cleanup_pop编译会产生什么结果。

线程和进程之间的相似之处：

进程原语	线程原语	描述
fork	pthread_create	创建新的控制流
exit	pthread_exit	从现有的控制流中退出
waitpid	pthread_join	从控制流中得到退出状态
atexit	pthread_cleanup_push	注册退出清理函数
getpid	pthread_self	获取控制流ID
abort	pthread_cancel	请求控制流的非正常退出

线程属性：

在前面创建线程的时候我们调用pthread_create函数中有个参数，

const pthread_attr_t *attr是关于设置线程属性的。

接下来就详细总结一下Linux线程的属性。

pthread_attr_t 这个结构体表示将为创建的线程指定类型，该类型的结构体包含了如下属性：

1. detachstate：线程的分离属性          

它表示线程结束的时候，是否回收资源。

• PTHREAD_CREATE_JOINABLE:这种是默认属性，表示在线程结束时不回收资源，需要调用pthread_join函数来回收；
• PTHREAD_CREATE_DETACHED:表示线程结束，直接释放资源；

用于设置和获取detach state的函数如下：

int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr,int *detachstate);

int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t*restrict attr, int *detachstet );

2.  scope：线程的竞争域

该属性有两种：

• PTHREAD_SCOPE_SYSTEM:表示线程和整个操作系统中的线程进行竞争；
• PTHREAD_SCOPE_PROCESS:表示线程只和当前进程内的线程进行竞争，比如线程调度的时候只考虑当前进程中的线程；

用来设置和获取scope的函数如下：

int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr, int scope);

int pthread_attr_getscope(const  pthread_attr_t*attr, int *scope);

3.  inheritscheduler：调度继承性

该属性有两种：

• PTHREAD_INHERIT_SCHED:继承进程的调度策略
• PHTREAD_EXPLICIT_SCHED:不使用继承的调度策略，而是使用自己提供的调度策略。

用来设置和获取inherit scheduler的函数如下：

int pthread_attr_setinheritsched(pthread_attr_t *attr, int inheritsched);

int pthread_attr_ getinheritsched(const  pthread_attr_t*attr, int *inheritsched);

4.  schedulingpolicy：调度策略

分两大类：

• 普通调度策略（非实时的调度策略）：主要包括SCHED_OTHER、SCHED_BATCH和SCHED_IDLE
• 实时调度策略：主要包括SCHED_FIFO和SCHED_RR

用于设置和获取policy的函数如下：

int pthread_attr_setschedpoilcy (pthread_attr_t *attr, int poilcy);

int pthread_attr_ getschedpoilcy(const  pthread_attr_t*attr, int *poilcy);

5.  schedulingpriority：线程优先级

使用如下函数来设置和获取：

pthread_attr_setschedparm(pthread_attr_t *attr,const structsched_param *param);

pthread_attr_getschedparm(pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param);

6.  guardsize：警界缓冲区大小，默认值是PAGE_SIZE(4096KB)

用来设置和获取线程栈末尾的警戒缓冲区大小，如果线程栈运行到了警戒区，就会收到信号。

使用如下函数来设置和获取：

int pthread_attr_getguardsize(constpthread_attr_t *attr, size_t *guardsize);

int pthread_attr_setguardsize(pthread_attr_t*attr, size_t guardsize);

7.  stackaddress：栈起始地址（栈最低内存地址）

一般来说在X86或者X64处理器上，栈都是往地地址方向的，所以该值一般表示栈的末尾（栈顶）

使用如下两个函数来对其进行设置和获取：

int pthread_attr_getstack(constpthread_attr_t *attr, void **stackaddr,         size_t *stacksize);

int pthread_attr_setstack(pthread_attr_t*attr, void *stackaddr, size_t stacksize);

8.  stacksize：栈大小

对于栈的大小，可以使用如下函数进行设置和获取：

intpthread_attr_getstacksize(constpthread_attr_t *attr, size_t*stacksize);

intpthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t*attr,   size_tstacksize);

以上属性目前我最常用的就是detach state（线程的分离属性）。