Linux之线程开发API概要 && 线程自身API

多线程开发在 Linux 平台上已经有成熟的 pthread 库支持。

其涉及的多线程开发的最基本概念主要包含三点：

1. 线程

• 创建

• 退出

• 等待

2. 互斥锁

• 创建

• 销毁

• 加锁

• 解锁

3. 条件

• 创建

• 销毁

• 触发

• 广播

其它的一些线程扩展概念，如信号灯等，都可以通过上面的三个基本元素操作封装出来。详细如下

与线程自身相关的API

1. 线程的创建

#include <pthread.h>

// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号
int pthread_create(
    pthread_t *restrict tidp,  // 指向线程标识符的指针
    const pthread_attr_t *restrict attr,  // 设置线程的属性
    void *(*start_rtn)(void *),   // 线程运行函数的起始地址
    void *restrict arg  // 运行函数的参数
);

当pthread_create成功返回是，由tidp指向的内存单元被设置为新创建线程的线程ID。attr参数用于定制各种不同的线程属性，暂可以把它设置为NULL，以创建默认属性的线程。

新创建的线程从start_rtn函数的地址开始运行，该函数只有一个无类型指针参数arg。如果需要先start_rtn函数传递的参数不止一个，那么需要把这些参数放到一个结构体中，然后把这个结构的地址作为arg参数传入。

2. 线程的退出

单个线程可以通过一下三种方式退出，在不终止整个进程的情况下停止它的控制流；

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它线程取消。

3. 线程调用pthread_exit；

#include <pthread.h>
int pthread_exit(void *rval_ptr);

rval_ptr是一个无类型指针，与传给启动例程的单个参数类似。进程中的其他线程可以通过调用pthread_join函数访问到这个指针。

3. 线程的等待

#include <pthread.h>

// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号
int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);

调用这个函数的线程将一直阻塞，知道指定的线程调用pthread_exit、从启动例程中返回或者被取消。如果例程只是从它的启动例程中返回，rval_ptr将包含返回码。如果线程被取消，由rval_ptr指定的内存单元就置位PTHREAD_CANCELED。

可以通过调用pthread_join自动把线程置于分离状态，这样资源就可以恢复。如果线程已经处于分离状态，pthread_join调用就会失败，返回EINVAL。

如果对线程的返回值不感兴趣，可以把rval_ptr置为NULL。在这种情况下，调用pthread_join函数将等待指定的线程终止，但并不获得线程的终止状态。

4. 线程的脱离

一个线程或者是可汇合（joinable，默认值），或者是脱离的（detached）。当一个可汇合的线程终止时，它的线程ID和退出状态将留存到另一个线程对它调用pthread_join。脱离的线程却像守护进程，当它们终止时，所有相关的资源都被释放，我们不能等待它们终止。如果一个线程需要知道另一线程什么时候终止，那就最好保持第二个线程的可汇合状态。

pthread_detach 函数把指定的线程转变为脱离转态

#include <pthread.h>

// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号
int pthread_detach(pthread_t thread);

本函数通常由想让自己脱离的线程使用，就如以下语句：

pthread_detach(pthread_self());

5. 线程ID获取

#include <pthread.h>

// 返回：调用线程的ID
pthread_t pthread_self(void);

6. 线程的比较

对比线程ID比较，为了可移植操作，我们不能简单地把线程ID当作整数来处理，因为不同系统对线程ID的定义可能不一样。我们应该要用下边的函数。

#include <pthread.h>

// 返回：若相等则返回非0值，否则返回0
int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2);

实现一个返回整形数的例子

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

// int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);

void* fun1(void *arg)
{
        static int ret = 10;
        printf("t1 %ld thread is create\n", (unsigned long)pthread_self());
        printf("t1 param is %d\n",*((int *)arg));

        pthread_exit((void *)&ret);
}

int main()
{
        int ret;
        pthread_t t1;
        int param = 100;
        int *pret = NULL;

        ret = pthread_create(&t1, NULL, fun1, (void *)&param);
        if(ret == 0){
                printf("main create t1 success\n");
        }
        printf("main %ld thread is create\n", (unsigned long)pthread_self());
        pthread_join(t1, (void **)&pret);
        printf("main: t1 quit: %d\n", *pret);
//      while(1);       
        return 0;
}

下面是返回字符串