线程及常用操作函数

一、什么是线程

LWP：light weight process 轻量级的进程，本质仍是进程(在Linux环境下)

进程：独立地址空间，拥有PCB

线程：也有PCB，但没有独立的地址空间(共享)

区别：在于是否共享地址空间。 独居(进程)；合租(线程)。

Linux下： 线程：最小的执行单位

进程：最小分配资源单位，可看成是只有一个线程的进程。

在linux下，线程是最小的执行单位，进程是最小的分配资源单位

线程和进程底层实现都是调用同一个内核函数clone。

如果复制对方的地址空间，那么就产出一个“进程”；如果共享对方的地址空间，就产生一个“线程”。

因此：Linux内核是不区分进程和线程的。只在用户层面上进行区分。所以，线程所有操作函数 pthread_* 是库函数，而非系统调用。

二、线程共享资源

1.文件描述符表

2.每种信号的处理方式

3.当前工作目录

4.用户ID和组ID

5.内存地址空间 (.text/.data/.bss/heap/共享库)

三、线程非共享资源

1.线程id

2.处理器现场和栈指针(内核栈)

3.独立的栈空间(用户空间栈)

4.errno变量

5.信号屏蔽字

6.调度优先级

四、线程函数

4.1.pthread_self函数 pthread_t pthread_self(void);获取线程ID

返回值：成功：0；失败：无

线程ID：pthread_t类型。在linux下为无符号长整型；

线程id是进程内部，识别表示，（两个进程间允许线程id相等）

4.2.pthread_create函数，创建线程

原函数：int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);

返回值：0 ：错误号

thread,：保存系统为我们分配好的线程ID

pthread_t *thread：线程id

const pthread_attr_t *attr:线程默认属性，通常为NULL，可以更改

void *(*start_routine) (void *):函数指针指向主函数,z主函数运行结束，则线程结束

void *arg：主函数执行期间的所用属性，通常传NULL，可以修改

4.3.pthread_exit函数，将单个线程退出

原函数：void pthread_exit(void *retval);

retval ： 表示线程退出状态，通常传NULL

return：返回到调用者那里去。

pthread_exit()：将调用该函数的线程

exit: 将进程退出。

4.4.pthread_join函数：阻塞等待线程退出，获取线程退出状态

原函数：int pthread_join(pthread_t thread, void **retval)

返回值：成功：0；失败：错误号

thread：线程ID

retval：存储线程结束状态。

4.5.pthread_cancel函数：杀死(取消)线程

原函数：int pthread_cancel(pthread_t thread);

返回值： 成功：0；失败：错误号

thread：线程ID

五、使用信号量实现线程同步

头文件：#include <semaphore.h>

s1： 创建结构体，子线程和主线程存放数据

*buf：主线程和子线程存放数据

data : ;消息。，数据

space : 空间

typedef struct

{

char *buf;

int *data;

int *spac;

} arguments;

set_T：信号量类型

s2：申请数据，等待信号量

s3：业务

s4：释放空间

s5：终端终端信号

signal函数

六、锁

死锁：线程加锁，未主动解锁，其他需要锁线程阻塞等待导致程序不能继续业务；

6.1.主要函数

pthread_mutex_init函数：初始化一个互斥锁

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

参数:

mutex是一个指向互斥锁对象的指针，

attr是一个指向互斥锁属性对象的指针。

pthread_mutex_destroy函数: 销毁一个互斥锁

原函数:int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

pthread_mutex_lock函数: 加锁。

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

pthread_mutex_trylock函数 : 尝试加锁

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

pthread_mutex_unlock函数 : 解锁。可理解为将mutex ++（或+1）

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

互斥锁:确保在同一时间只有一个线程可以访问共享资源,资源互斥