pthread.h中的函数

参考pthrad.h中的函数以及man手册，列举了pthread库中的工具函数并做了分类。pthread库中的重点当然是thread、mutex和condition。此外，pthread提供了读写锁、自旋锁的实现，以及控制多线程启动的pthread_barrier和线程全局变量(thread_local)的实现。帮助我们快速开发多线程的访问控制。

1.线程

1.1线程创建和销毁

函数	功能
pthread_create	创建一个线程
pthread_exit	退出线程
pthread_join	将线程设为join模式
pthread_tryjoin_np	检测join线程是否结束
pthread_timedjoin_np	检测join线程是否结束
pthread_clockjoin_np	在超时时间内join
pthread_detach	将线程设为detach模式
pthread_self	返回线程id
pthread_equal	比较两个线程

1.2线程属性

这些函数操作pthread_attr_t对象

 typedef struct
                {
                       int                           detachstate;     线程的分离状态
                       int                          schedpolicy;   线程调度策略(包括先进先出、时间片等)
                       struct sched_param      schedparam;   线程的调度参数(优先级)
                       int                          inheritsched;    线程的继承性(优先级和策略的继承)
                       int                          scope;          线程的作用域(进程内或系统级范围竞争资源)
                       size_t                      guardsize; 线程栈末尾的警戒缓冲区大小
                       int                          stackaddr_set;
                       void *                     stackaddr;      线程栈的位置
                       size_t                      stacksize;       线程栈的大小
                }pthread_attr_t;

函数	功能
pthread_attr_init	初始化线程属性pthread_attr_t
pthread_attr_destroy	销毁线程属性pthread_attr_t
pthread_attr_getdetachstate	获得pthread_attr_t对象的detach属性
pthread_attr_setdetachstate	设置pthread_attr_t对象的detach属性
pthread_attr_getguardsize	得到线程栈末尾的警戒缓冲区大小
pthread_attr_setguardsize	设置线程栈末尾的警戒缓冲区大小
pthread_attr_getschedparam	获得线程的schedparam调度参数(本质就是调度优先级)
pthread_attr_setschedparam	设置线程的schedparam调度参数(本质就是调度优先级)
pthread_attr_getschedpolicy	获得线程的调度策略
pthread_attr_setschedpolicy	设置线程的调度策略
pthread_attr_getinheritsched	获得线程的继承性
pthread_attr_setinheritsched	设置线程的继承性
pthread_attr_getscope	获得线程的作用域
pthread_attr_setscope	设置线程的作用域
pthread_attr_getstackaddr	获得线程栈的地址
pthread_attr_setstackaddr	设置线程栈的地址
pthread_attr_getstacksize	获得线程栈的大小
pthread_attr_setstacksize	设置线程栈的大小
pthread_attr_getstack	获得线程栈的地址和大小
pthread_attr_setstack	设置线程栈的地址和大小
pthread_attr_setaffinity_np	设置线程属性为仅在某些CPU上运行
pthread_attr_getaffinity_np	获得线程属性被设置在哪些CPU上运行
pthread_getattr_default_np	获得默认的属性
pthread_setattr_default_np	设置默认的属性
pthread_attr_setsigmask_np	设置signal mask属性
pthread_attr_getsigmask_np	获得signal mask属性
pthread_getattr_np	使用正在运行的线程初始化一个属性对象

1.3调度控制

这些函数操作线程对象

函数	功能
pthread_setschedparam	设置线程的调度参数(优先级)
pthread_getschedparam	设置线程的调度参数(优先级)
pthread_setschedprio	设置线程的优先级
pthread_getname_np	获得线程名称
pthread_setname_np	设置线程名称
pthread_getconcurrency	获得并发级别
pthread_setconcurrency	设置并发级别
pthread_yield / sched_yield	让出CPU并将该线程挂到队列末尾
pthread_setaffinity_np	设置该线程运行的CPU集合
pthread_getaffinity_np	获得该线程运行的CPU集合
pthread_once	确保线程仅被执行一次
pthread_setcancelstate	设置本线程对cancel信号的反应
pthread_setcanceltype	设置线程取消类型(立即取消、下一次取消)
pthread_cancel	取消线程
pthread_testcancel	设置取消点

1.4宏

函数	功能
pthread_cleanup_push	线程取消时，清理资源
pthread_cleanup_pop	和pthread_cleanup_push成对使用
pthread_cleanup_push_defer_np	保存cancelability type时push清理处理程序
pthread_cleanup_pop_restore_np	保存cancelability type时pop清理处理程序

2.互斥量

函数	功能
pthread_mutex_init	初始化互斥量
pthread_mutex_destroy	销毁互斥量
pthread_mutex_trylock	尝试加锁互斥量
pthread_mutex_lock	互斥量加锁
pthread_mutex_timedlock	限时加锁
pthread_mutex_clocklock	限时加锁
pthread_mutex_unlock	互斥量解锁
pthread_mutex_getprioceiling	获得互斥锁的优先级上限
pthread_mutex_setprioceiling	设置互斥锁的优先级上限
pthread_mutex_consistent	恢复锁的一致性

2.1互斥量属性

函数	功能
pthread_mutexattr_init	初始化互斥量属性
pthread_mutexattr_destroy	销毁互斥量属性
pthread_mutexattr_getpshared	获得互斥量共享属性(进程内共享、进程间共享)
pthread_mutexattr_setpshared	设置互斥量共享属性(进程内共享、进程间共享)
pthread_mutexattr_gettype	获得一个互斥锁属性类型
pthread_mutexattr_settype	设置一个互斥锁属性类型
pthread_mutexattr_getprotocol	获取互斥锁属性的协议
pthread_mutexattr_setprotocol	设置互斥锁属性的协议
pthread_mutexattr_getprioceiling	获得互斥锁属性的优先级上限
pthread_mutexattr_setprioceiling	设置互斥锁属性的优先级上限
pthread_mutexattr_getrobust	获得互斥锁的健壮属性
pthread_mutexattr_setrobust	设置互斥锁的健壮属性

2.2读写锁

函数	功能
pthread_rwlock_init	读写锁初始化
pthread_rwlock_destroy	读写锁销毁
pthread_rwlock_rdlock	读写锁读锁定
pthread_rwlock_tryrdlock	读写锁尝试读锁定
pthread_rwlock_timedrdlock	读写锁限时读锁定
pthread_rwlock_clockrdlock	读写锁限时读锁定
pthread_rwlock_wrlock	读写锁写锁定
pthread_rwlock_trywrlock	读写锁尝试写锁定
pthread_rwlock_timedwrlock	读写锁限时锁协定
pthread_rwlock_clockwrlock	读写锁限时锁协定
pthread_rwlock_unlock	读写锁解锁

2.2读写锁的属性

函数	功能
pthread_rwlockattr_init	读写锁属性初始化
pthread_rwlockattr_destroy	读写锁属性销毁
pthread_rwlockattr_getpshared	获得读写锁的共享属性(进程内、进程间)
pthread_rwlockattr_setpshared	设置读写锁的共享属性(进程内、进程间)
pthread_rwlockattr_getkind_np	获得读写锁的类型(写优先还是读优先)
pthread_rwlockattr_setkind_np	设置读写锁的类型(写优先还是读优先)

2.3自旋锁

函数	功能
pthread_spin_init	自旋锁初始化
pthread_spin_destroy	自旋锁销毁
pthread_spin_lock	自旋锁加锁
pthread_spin_trylock	自旋锁尝试加锁
pthread_spin_unlock	自旋锁解锁

3.条件变量

函数	功能
pthread_cond_init	条件变量初始化
pthread_cond_destroy	条件变量销毁
pthread_cond_signal	唤醒一个等待条件变量的线程
pthread_cond_broadcast	广播唤醒等待条件变量的线程
pthread_cond_wait	等待条件变量的唤醒
pthread_cond_timedwait	限时等待条件变量的唤醒
pthread_cond_clockwait	限时等待条件变量的唤醒

3.1条件变量的属性

函数	功能
pthread_condattr_init	条件变量属性初始化
pthread_condattr_destroy	条件变量属性销毁
pthread_condattr_getpshared	获得条件变量共享属性
pthread_condattr_setpshared	设置条件变量共享属性
pthread_condattr_getclock	获得条件变量的时钟属性
pthread_condattr_setclock	设置条件变量的时钟属性

4.线程barrier

函数	功能
pthread_barrier_init	初始化线程barrier，并设置线程数n
pthread_barrier_destroy	销毁线程barrier
pthread_barrier_wait	每个线程在wait前暂定等待，直到等待数等于n，才开始执行
pthread_barrierattr_init	初始化线程barrier的属性
pthread_barrierattr_destroy	销毁线程barrier的属性
pthread_barrierattr_getpshared	获得线程barrier的共享属性
pthread_barrierattr_setpshared	设置线程barrier的共享属性

5.线程私有数据

key为线程全局变量，类似于thread_local关键字，虽然每个线程都通过可以访问key，但实际上key在线程中指向的内容是线程独立的。即，线程私有数据采用了一键多值的技术，即一个键对应多个值。访问数据时都是通过键值来访问，好像是对一个变量进行访问，其实是在访问不同的数据。

函数	功能
pthread_key_create	创建一个key
pthread_key_delete	删除一个key
pthread_getspecific	从key中读出线程私有数据
pthread_setspecific	设置key的线程私有数据

6.cpu和fork

函数	功能
pthread_getcpuclockid	获得线程CPU时钟的ID
pthread_atfork	规定多进程调用fork函数时的前后处理，通常用来控制互斥锁的继承