线程与进程的对比和基本函数应用

最新推荐文章于 2021-10-05 16:30:46 发布

nuist_david

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分类专栏： Linux系统编程

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本文介绍了进程和线程的概念，强调线程作为CPU调度的基本单位和进程资源分配的最小单位。多线程提高了运行效率，而多进程提供了稳定性。线程之间共享进程资源，但线程崩溃可能影响整个进程。文章还详细讲解了线程创建、终止、同步及取消的相关函数，如pthread_create、pthread_exit、pthread_join和pthread_cancel等。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

进程的概念：

具有一定独立功能的程序的一次运行活动，同时也是资源分配的最小单元。

运行了程序之后，创建的是一个进程，进程创建不同的执行流，诞生了线程。

线程是一个进程内部（虚拟空间）的控制序列（执行流）。

多线程：在单个进程中同时运行了多个线程。

多进程：是相对稳定的，多线程相对是不稳定的。

1、线程是进程的一个实体，线程是CPU调度和分配的基本单位，线程是程序执行的最小单位。

2、线程基本上是不拥有系统资源，只会用于一点在运行中必不可少的资源（线程ID，栈，信号。。。）

3、线程是可以与同属一个进程的其他线程共享进程拥有的资源。

4、进程是有独立空间的，当其中一个进程崩溃后，对其他进程是没有影响的，线程没有独立地址，当进程

中的一个线程死掉后，等同于整个进程死掉。

线程之间的切换效率比较高，进程之间的切换是比较费力地，费资源的；所以使用多线程可以提高运行效率和资源的利用率。

线程不能独立运行，只能存在于进程中。

-lpthread

互斥锁：

1、pthread_create(线程ID,NULL,线程函数，函数中的参数);
void * (*start_rtn)(void *);
void * (start)(void);
他的返回值是一个指针（void *）,参数是void *；

2、pthread_exit(void * rval_ptr) 终止线程
(void *)100

3、pthread_join(退出的线程id,线程退出的返回值的指针)
①等待
②回收资源
相当于进程中的wait

4、pthread_setcanceltype
设置线程是否可被其他线程调用，pthread_cancel函数取消或终止
PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS;线程接收到取消操作后，立即取消线程

5、pthread_cancel
发送终止信号给线程

6、线程分离
pthread_detach

①创建线程 pthread_create
②阻塞 pthread_join
③编写线程函数 Mythread1,2,3 pthread_setcanceltype(.....,old)
④终止线程 pthread_cancel(tid1,2,3)

msg_send.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

#define MSGKEY   1234

struct msgbuf {
	long mtype;     /* message type, must be > 0 */
	char mtext[64];  /* message data */
};

pthread_t tid1, tid2;

void *SendHandler(void *arg)
{
	int ret;
	struct msgbuf mbuf;

	int msgid = *(int *)arg;
	int old;
	pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &old);

		while (1)
		{
			memset(&mbuf, 0, sizeof(mbuf));
	
			mbuf.mtype = 1;   //消息类型
			scanf("%s", mbuf.mtext);

			ret = msgsnd(msgid, &mbuf, sizeof(mbuf.mtext), 0);
			if (-1 == ret)
			{
				perror("msgsnd");
				exit(1);
			}

			if (!strcmp(mbuf.mtext, "bye"))
			{
				pthread_cancel(tid2);
				break;
			}
		}
}

void *RecvHandler(void *arg)
{
	int ret;
	struct msgbuf mbuf;
	int msgid = *(int *)arg;

	int old;
	pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &old);

		while (1)
		{
			memset(&mbuf, 0, sizeof(mbuf));
		
			ret = msgrcv(msgid, &mbuf, sizeof(mbuf.mtext), 2, 0);
			if (-1 == ret)
			{
				perror("msgrcv");
				exit(1);
			}

			if (!strcmp(mbuf.mtext, "bye"))
			{	
				pthread_cancel(tid1);
				break;
			}
			
			printf("\t\t\t%s\n", mbuf.mtext);

			memset(&mbuf, 0, sizeof(mbuf));
		}
}

int main()
{
	int ret;

	int msgid = msgget(MSGKEY, IPC_CREAT | IPC_EXCL);
	if (-1 == msgid)
	{
		perror("msgget");
		exit(1);
	}
	//发送线程
	ret = pthread_create(&tid1, NULL, SendHandler, &msgid);   
	if (ret != 0)
	{
		perror("pthread_create");
		exit(1);
	}
	//接收线程
	ret = pthread_create(&tid2, NULL, RecvHandler, &msgid); 
	if (ret != 0)
	{
		perror("pthread_create");
		exit(1);
	}

	void *status;
	pthread_join(tid1, &status);
	pthread_join(tid2, &status);

	sleep(1);
	msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);

	return 0;
}

msg_recv.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

#define MSGKEY   1234

struct msgbuf {
	long mtype;     /* message type, must be > 0 */
	char mtext[64];  /* message data */
};

pthread_t tid1, tid2;

void *SendHandler(void *arg)
{
	struct msgbuf mbuf;
	int ret;
	int msgid = *(int *)arg;

	int old;
	pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &old);

		while (1)
		{
			memset(&mbuf, 0, sizeof(mbuf));
	
			mbuf.mtype = 2;   //消息类型
			scanf("%s", mbuf.mtext);

			ret = msgsnd(msgid, &mbuf, sizeof(mbuf.mtext), 0);
			if (-1 == ret)
			{
				perror("msgsnd");
				exit(1);
			}

			if (!strcmp(mbuf.mtext, "bye"))
			{
				pthread_cancel(tid2);
				break;
			}
		}
	
}

void *RecvHandler(void *arg)
{
	struct msgbuf mbuf;
	int ret;
	int msgid = *(int *)arg;

	int old;
	pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &old);

	while (1)
		{
			memset(&mbuf, 0, sizeof(mbuf));
		
			ret = msgrcv(msgid, &mbuf, sizeof(mbuf.mtext), 1, 0);
			if (-1 == ret)
			{
				perror("msgrcv");
				exit(1);
			}

			if (!strcmp(mbuf.mtext, "bye"))
			{
				pthread_cancel(tid1);
				break;
			}
			
			printf("\t\t\t%s\n", mbuf.mtext);

			memset(&mbuf, 0, sizeof(mbuf));
		}
	
}

int main()
{
	int ret;	

	int msgid = msgget(MSGKEY, 0);
	if (-1 == msgid)
	{
		perror("msgget");
		exit(1);
	}
	//发送线程
	ret = pthread_create(&tid1, NULL, SendHandler, &msgid);   
	if (ret != 0)
	{
		perror("pthread_create");
		exit(1);
	}
	//接收线程
	ret = pthread_create(&tid2, NULL, RecvHandler, &msgid); 
	if (ret != 0)
	{
		perror("pthread_create");
		exit(1);
	}

	void *status;
	pthread_join(tid1, &status);
	pthread_join(tid2, &status);

	return 0;
}