【自我笔记之Linux】线程

1、概念：进程内部的一条执行序列（执行流）  线程时轻量级的进程，一个进程中至少有一条线程

执行序列： 一组有序指令+数据的集合    以函数为单位

main函数所代表执行序列，称之为主线程。通过线程库创建线程---函数线程

主线程和函数线程没有本质区别，只是主线程是进程执行时第一个执行的线程

线程与进程：

1、进程是资源分配的单位，线程是CPU调度执行的单位

2、进程是线程的集合，进程中包含数据、资源，一个进程中所有线程共享进程的数据、资源

3、线程创建、调度相比较于进程更加轻巧

 

2、线程库的使用：

创建： int pthread_create(pthread_t *id,pthread_attr_t *attr,  void* (*pthread_fun)(void*),void *arg)

id：create函数通过id返回线程的id

attr：线程的属性，默认NULL

pthread_fun：线程函数  创建的线程执行的函数（一组有序指令）

arg：传递给函数线程所执行的函数参数（以下两种方法）

1）值传递（只能应用于小于等于4字节的数据）  ---->   将数值转化为void*

2）地址传值  ---->   将变量的地址转化为void *（函数调用中*（void*））

成功返回0，失败返回错误码

 

函数线程中通过传递形参对变量的修改，会造成主线程值也随之修改

主线程中对变量的修改，也会造成函数线程中值的修改

 

主线程退出：main函数结束，main函数结束默认会调用exit(0) --->  进程结束

创建线程：int pthread_create()；

线程结束的函数：pthread_exit(void *retval)；

等待线程结束函数：pthread_join（pthread_t id,void **retval）；//阻塞，直到等待线程结束。获取结束的线程的退出信息

主动结束函数：pthread_cancel(pthread_id);//根据id结束一个线程

 

3、线程的实现方法：

用户级线程：线程的实现在用户态实现，对于内核，只能识别出其是一个进程。线程的管理有用户态实现。内核实现简单。

优点：切换速度快。

缺点：1、用户代码复杂 2、当一条线程阻塞，会造成整个进程阻塞

内核级线程（Linux）：线程的实现在内核态，线程的创建、调度、销毁等管理是由操作系统支持。内核实现复杂，需要多线程支持。

优点：1、用户代码简单2、一条线程阻塞，操作系统可以立马切换到另一条线程，整个进程不会阻塞

缺点：线程切换效率低，线程每次必须陷入内核

混合级线程：线程创建完全在用户空间中完成，线程的调度和同步也在应用程序中进行. 一个应用程序中的多个用户级线程被映射到一些（小于或等于用户级线程的数目）内核级线程上。

每个内核级线程有一个可以轮流使用的用户级线程集合

 

4、进程与线程的区别：

• 进程是系统资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位
• 线程依赖于进程，线程在进程内部，一个进程至少包含一条线程
• 一个进程可以包含多条线程， 一个线程只能属于一个进程
• 创建线程的代价比创建进程的代价小的多
• 进程的切换效率比线程的切换效率低
• 进程都是独立的个体，同一个进程中的所有线程只有自己的栈区，其他空间共享
• 进程间通讯必须借助特殊的机制，线程则可以直接通过共享的空间（全局空间、或堆区空间）通讯
• 同一个进程中的线程之间存在安全问题， 而不同进程之间不存在

 

5、多线程的数据共享

1、全局        共享     ----->   虚拟地址相同      同一个进程中的多个线程共享进程的4G虚拟地址空间

2、栈区        不共享  ----->  创建线程时，将栈区数据的地址传递函数线程

3、堆区        共享     

4、文件描述符   共享