linux pthread 基本使用

这篇博客详细介绍了如何在Linux环境下使用pthread进行线程的创建和资源回收,内容涵盖基本操作,并引用了《UNIX环境高级编程》作为参考资料。

1. 概述:
该demo主要完成了linux下线程创建, 以及资源回收等操作,相关接口介绍可以参考<<UNIX环境高级编程>>
在这里插入图片描述

2. 测试:
在这里插入图片描述

/*
demo_pthread.c
线程编程demo : 线程创建, 以及资源回收等

pthread并非Linux系统的默认库, 而是POSIX线程库
在Linux中将其作为一个库来使用, 因此加上 -lpthread(或-pthread)以显式链接该库

*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/prctl.h>

#define MAX_BUF     64

static void * pthread_fun(void *arg){
   
   

    /*
    线程重命名
    */
    prctl(PR_SET_NAME, 
<think> 我们被要求介绍Linux系统中的pthread(POSIX线程库)。根据引用[1],pthread库是一个动态库,它实现了POSIX线程标准。在Linux中,每个线程都有一个轻量级进程(LWP)与之对应,并且每个线程拥有独立的栈空间。 引用[2]提到,在Linux中多线程程序开发遵循POSIX线程接口(pthread),它包含多个函数,如pthread_create(创建线程)、pthread_join(等待线程结束)等。 引用[3][4]进一步说明了pthread库中提供的同步机制,如互斥锁、条件变量等,用于处理线程同步问题。 引用[5]展示了pthread_exit和pthread_join等函数的使用。 因此,我们可以从以下几个方面介绍pthread: 1. pthread库是什么 2. 核心函数(创建、退出、等待等) 3. 线程同步机制(互斥锁、条件变量等) 4. 线程标识(pthread_t)和底层实现(LWP) 同时,我们需要遵循指令:行内数学公式用$...$,独立公式用$$...$$(但本问题可能不需要数学公式),使用中文,生成相关问题,并在引用的段落末尾添加引用标识。 注意:回答中引用的部分需要添加引用标识,如[^1]。由于我们的引用来自给定的5个引用,我们将使用[^1]到[^5]进行标注。 根据用户需求,我们进行如下回答: </think> ### Linux系统中pthread的介绍 pthread(POSIX Threads)是Linux系统中遵循POSIX标准的多线程编程接口库,为开发者提供了创建、管理和同步线程的能力。以下是关键要点: #### 1. **基本概念** - **线程模型**:pthread采用1:1模型,每个用户态线程对应一个内核调度的轻量级进程(LWP)[^1]。 - **pthread_t标识**:线程的唯一标识符`pthread_t`,本质是`unsigned long`类型,对应LWP的ID[^1]。 - **独立资源**:每个线程拥有独立的栈空间,共享进程的全局数据、堆和文件描述符[^1]。 #### 2. **核心函数** - **线程创建**: ```c int pthread_create(pthread_t *tid, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg); ``` 参数:`tid`(线程ID)、`attr`(属性)、`start_routine`(线程函数)、`arg`(传递给函数的参数)[^2]。 - **线程终止**: - `pthread_exit(void *retval)`:主动退出线程,`retval`为返回值[^5]。 - `pthread_cancel(pthread_t tid)`:强制终止指定线程[^5]。 - **线程同步**: - `pthread_join(pthread_t tid, void **retval)`:阻塞等待线程结束并获取返回值[^5]。 - `pthread_detach(pthread_t tid)`:分离线程,结束时自动释放资源[^2]。 #### 3. **同步机制** - **互斥锁(Mutex)**: ```c pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁 pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁 ``` 保护临界区,防止数据竞争[^4]。 - **条件变量(Condition Variable)**: 与互斥锁配合使用,实现线程间事件通知: ```c pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待条件 pthread_cond_signal(&cond); // 发送信号 ``` 用于高效等待特定条件成立(如生产者-消费者模型)[^3]。 #### 4. **底层实现** - pthread库是动态库(`libpthread.so`),通过系统调用(如`clone()`)创建LWP[^1][^2]。 - 线程调度由Linux内核负责,优先级继承和调度策略可通过属性`pthread_attr_t`配置[^4]。 #### 5. **应用场景** - 高并发服务器(如Web服务器处理多连接)。 - 并行计算(如矩阵运算拆分到多线程)。 - 实时系统(通过优先级控制任务响应)[^4]。 #### 6. **编译方式** Linux下需链接pthread库: ```bash gcc program.c -o program -lpthread ``` > **注意**:多线程编程需谨慎处理竞态条件和死锁。建议优先使用高级同步原语(如信号量、读写锁)[^4]。
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