5、Linux C 线程 - 上

【四】线程

1. 线程的创建

#include <pthread.h>
​
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*routine)(void *), void *arg);

• pthread_t *thread：指向线程标识符的指针，用于存储新创建线程的 ID。

• const pthread_attr_t *attr：线程属性指针，通常传 NULL 使用默认属性。

• void *(*routine)(void *)：线程执行的函数指针，即线程开始执行的函数。

• void *arg：传递给线程函数的参数，可以是任意类型，但需要正确转换。

返回值

• 成功：返回 0。

• 失败：返回非零错误码。

特点

• 创建线程需要时间，如果主进程很快退出，线程可能无法执行。

• 主进程退出时，其创建的所有线程也会随之退出。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
​
// 线程执行函数
void *thread_function(void *arg) {
    printf("Thread is running, TID: %lu\n", pthread_self());
    sleep(2);
    printf("Thread finished\n");
    return NULL;
}
​
int main() {
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_function, NULL);
    if (ret != 0) {
        perror("pthread_create failed");
        return 1;
    }
    printf("Main process, PID: %d\n", getpid());
    sleep(3); // 确保线程有时间运行
    return 0;
}

2. 线程的退出

pthread_exit

#include <pthread.h>
​
void pthread_exit(void *retval);

• void *retval：线程的返回值，可以是任意类型，但需要正确转换。

特点

• 调用 pthread_exit 可以使线程正常退出。

• 主进程退出时，其创建的所有线程也会随之退出。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
​
// 线程执行函数
void *thread_function(void *arg) {
    printf("Thread is running, TID: %lu\n", pthread_self());
    sleep(2);
    printf("Thread finished\n");
    pthread_exit((void *)0); // 线程正常退出
    return NULL;
}
​
int main() {
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_function, NULL);
    printf("Main process, waiting for thread...\n");
    sleep(3);
    return 0;
}

3. 获取线程 ID

pthread_self

#include <pthread.h>
​
pthread_t pthread_self(void);

特点

• 返回当前线程的 ID。

• 可以通过 pthread_create 的第一个参数获取线程 ID，也可以在线程内部调用 pthread_self 获取。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
​
// 线程执行函数
void *thread_function(void *arg) {
    printf("Thread is running, TID: %lu\n", pthread_self());
    return NULL;
}
​
int main() {
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_function, NULL);
    printf("Main process, PID: %d\n", getpid());
    sleep(1);
    return 0;
}

4. 线程间参数传递

参数传递方式

pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*routine)(void *), void *arg);

• 通过地址传递参数：注意类型的转换。

• 值传递：编译器可能会告警，需要程序员自己保证数据长度正确。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
​
// 线程执行函数
void *thread_function(void *arg) {
    int num = *((int *)arg); // 转换为 int 类型
    printf("Thread is running, received number: %d\n", num);
    free(arg); // 释放分配的内存
    return NULL;
}
​
int main() {
    pthread_t tid;
    int *num = (int *)malloc(sizeof(int));
    *num = 42;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_function, (void *)num);
    printf("Main process, sent number: %d\n", *num);
    sleep(1);
    return 0;
}

5. 线程的回收

pthread_join

#include <pthread.h>

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

• pthread_t thread：要回收的线程 ID。

• `void retval**：用于存储线程的返回值，可以是NULL`。

返回值

• 成功：返回 0。

• 失败：返回非零错误码。

特点

• pthread_join 是阻塞函数，如果回收的线程未结束，则一直等待。

示例代码

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

// 线程执行函数
void *thread_function(void *arg) {
    printf("Thread is running, TID: %lu\n", pthread_self());
    sleep(2);
    printf("Thread finished\n");
    return (void *)0;
}

int main() {
    pthread_t tid;
    void *retval;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_function, NULL);
    printf("Main process, waiting for thread...\n");
    int ret = pthread_join(tid, &retval);
    if (ret != 0) {
        perror("pthread_join failed");
        return 1;
    }
    printf("Thread exited with status: %ld\n", (long)retval);
    return 0;
}

6. 线程的分离

1、使用 pthread_detach

#include <pthread.h>

int pthread_detach(pthread_t thread);

2、创建线程时设置分离属性

#include <pthread.h>

pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

特点

• 分离线程在退出时会自动回收资源，无需显式调用 pthread_join。

示例代码

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

// 线程执行函数
void *thread_function(void *arg) {
    printf("Thread is running, TID: %lu\n", pthread_self());
    sleep(2);
    printf("Thread finished\n");
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t tid;
    pthread_attr_t attr;
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
    pthread_create(&tid, &attr, thread_function, NULL);
    printf("Main process, PID: %d\n", getpid());
    sleep(3);
    return 0;
}

1. 查看线程

ps -eLf | grep [名字]