线程的基本概念

线程：

1>在一个程序里的一个执行路线叫做线程，线程是一个进程内部的控制序列

2>一个进程至少都有一个执行线程

线程和进程创建过程简单图示：

线程和进程：

1.进程：程序的一次执行过程
在Linux操作系统中，系统维护了一块PCB用来描述进程，从PCB中我们可以看出来:

进程标识；
进程的代码和数据（内存指针：进程中指针指向）；
进程调度；
进程状态；
进程的上下文，进程的记账信息（统计进程在CPU上执行的时间等信息；多上行语句）；
文件描述符表；
描述信号和进程之间的关系；

2.线程：

1.操作系统运算调度的基本单位;
2.线程被包含在进程中，是进程中实际运作单位;
3.一条线程是进程中的一个单一顺序的控制流;
4.一个进程可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务;

进程：（资源的管理和分配）
1.资源所有权：内存（虚拟地址空间）、文件、IO设备、操作系统执行保护功能防止进程间发生不必要的资源相关冲突
2.调度/执行：沿着一个或多个程序的执行路径执行；具有执行状态和优先级，是被操作系统调度和分派的实体

进程（线程组/任务）：是资源竞争(分配)的基本单位

线程（Linux -- 轻量级进程（LWP））：是程序执行的最小单位

一个进程内的全部进程共享同一个全局内存空间，这使得进程间很容易共享信息，但是这种容易性也带来可同步问题。一个进程内的线程不光共享全局变量，以下信息也是它们所共享的：

1.进程指令

2.同一地址空间，即Text Segment、Data Segment都是共享的，如果定义一个函数在各个线程中都可以调用，如果定义一个全局变量，在各个线程中都可以访问。

3.打开的文件（文件描述符表）

4.每种信号的处理方式

5.当前工作目录

6.用户id和组id

每个线程也有自己独立的信息：

1.线程ID

2.寄存器集合，包括程序计数器和栈指针

3.栈 （用于存放局部变量和返回地址）

4.errno

5.信号屏蔽字

6.调度优先级

线程的优点：

1>创建一个新线程的代价要比创建一个新进程小的多   1/5
2>与进程间的切换相比，线程之间的切换需要操作系统做的工作要少的多
3>线程占用的资源要比进程少很多
4>能充分利用多处理器的并行数量
5>在等待慢速的I/O操作结束的同时，程序可执行其他的计算机任务
6>计算密集型应用，为了能在多处理器系统上运行，将计算分解到多个线程中实现

7>I/O密集型应用，为了提高性能，将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作

线程缺点：

1>编码、调试难度提高

2>缺乏访问控制，一个线程崩溃，会导致整个程序都异常终止，一个线程中调用某些函数（signal/kill/exit）会影响整个进程

POSIX线程库：

与线程有关的函数构成了一个完整的系列，绝大多数的名字都是以“pthead_”开头的
连接着写函数库时要使用编译器命令的“_lpthread” 选项。

进程和线程的操作函数对比：

线程创建：

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

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

thread ：新线程的标识符

attr：用于设置线程属性，一般置NULL， sart_routine和arg参数分别指定新线程运行的函数及其参数。

返回值： 成功返回0，错误返回错误码。

线程退出:

1>线程只是从启动例程中返回，返回值是线程的退出码。

2>线程可以被同一进程中的其他线程取消(pthread_cancle())。

3>线程调用pthread_exit().

void pthread_exit(void *retval);

函数执行完之后不回到调用者，且退出函数不会失败。

线程等待：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被取消。

为什么要进行线程等待？

1.线程的入口函数有返回结果，有时候会用到这个结果;

2.这个结果在线程退出时一直在内存中保存，直到有其他线程来读取，才会释放 ;

3.否则会产生类似于僵尸进程的场景，创建新的线程不会复用刚才退出线程的地址空间;

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);      //retval一般置为NULL

返回值：成功返回0，失败返回错误码。

线程的取消：cancel后线程不会立即退出，而是等到取消点。----------   取消点：凡是系统调用的位置都是取消点

int pthread_cancel(pthread_t thread);

返回值：成功返回0,失败返回错误编号。

void pthread_testcancel(void); 人为设置取消点

获取线程ID：

 pthread_t pthread_self(void);

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/syscall.h>


void* func(void* arg)
{
//    while(1)
//    {
//        printf("this is func thread\n");
//       sleep(1);
//    }
    while(1)
    printf("this is thread one %X %d\n", pthread_self(), 
                                        syscall(SYS_gettid));
    sleep(2);
}

int main()
{
    pthread_t tid;

    int ret = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if(0 != ret)
    {
        fprintf(stderr, "create : %s\n", strerror(errno));
        exit(0);
    }
//    while(1)
//    {
//        printf("this is main thread\n");    
//        sleep(1);
//    }
    pthread_join(tid, NULL);

}

gdb调试线程简单步骤：

1.gdp attach + 进程ID;
2.info thread;
3.thread i 切换线程
4.bt查看调用栈

5.* --当前线程