Linux线程的知识点及基本操作
1.线程的概念
在linux内核中是没有线程这个概念的,而是轻量级进程:LWP,我们所说的线程是C库中的概念,轻量级进程它的本质上仍然是一个进程。
在linux中每一个进程都是都是由task_struct结构体是实现的,轻量级进程也是由task_struct实现的,一个进程至少都会有一个主线程,但是它还可以拥有多个工作线程
主线程和工作线程,每个线程都由一个task_struct结构体,它们的内存指针指向了同一块虚拟地址空间,因为它们指向同一块虚拟地址所以共享大部分的数据, 但是每个线程在共享区都有属于自己的空间,用来存放自己独有的东西
- 调用栈
- 线程号
- errno
- 信号屏蔽字
- 寄存器
- 调度优先级
线程号是线程在共享区的首地址,在两个进程中,线程号可以相同
2 线程的基本操作
1.创建一个线程
`int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);`
参数说明:
thread:出参,保存系统分配的线程ID
attr:线程的属性,通常传NULL
void *(*start_routine) (void *):函数指针,
arg:向函数传递的参数,注意不能传递临时变量,
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
void* func(void* arg)
{
while(1)
{
printf("i am work thread\n");
sleep(1);
}
return NULL;
}
int main()
{
pthread_t tid;
int ret = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
if(ret < 0)
{
perror("wrong!");
return -1;
}
while(1)
{
printf("i am main thread\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
2.线程终止
- 从入口函数return返回,线程退出
- void pthread_exit(void *retval)
- int pthread_cancel(pthread_t thread);
void pthread_exit(void *retval)
参数说明: retval 返回信息,可以给也可以不给,谁调用谁退出
int pthread_cancel(pthread_t thread);
参数说明: thread : 线程标识符,只用直到某个线程的线程标识符,就可以通过调度该函数来终止
注意:
1.通过int pthread_cancel(pthread_t thread)函数退出的线程不会立即退出,而是等待一段时间退出!!!
2.线程创建出来的时,默认属性是joinable,表明线程在退出的时候需要其它执行流来回收线程的资源
3.多线程环境中,应尽量少用,或者不使用exit函数,取而代之使用pthread_exit函数,将单个线程退出。任何线程里exit导致进程退出,其他线程未工作结束,主控线程退出时不能return或exit。
3.线程等待
为什么要线程等待?
- 已经退出的线程,其空间没有被释放,
- 创建新的线程不会复用刚才退出线程的地址空间,浪费资源
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
参数说明:
thread:线程标识符
retval 存储线程结束状态,
1.如果thread线程通过return返回,retval所指向的单元里存放的是thread线程函数的返回值。
2.如果thread线程被别的线程调用pthread_cancel异常终止掉,retval所指向的单元里存放的是常数PTHREAD_CANCELED。
3.如果thread线程是自己调用pthread_exit终止的,retval所指向的单元存放的是传给pthread_exit的参数。
4.如果对thread线程的终止状态不感兴趣,可以传NULL给retval参数
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define THREADCOUNT 4
void* func(void* arg)
{
(void)arg;
while(1)
{
sleep(5);
printf("i am workthread\n");
pthread_exit(NULL);
}
}
int main()
{
pthread_t tid[THREADCOUNT];
for(int i = 0; i < THREADCOUNT; i++)
{
int ret = pthread_create(&tid[i], NULL, func, NULL);
if(ret < 0)
{
perror("pthread_create");
return -1;
}
}
for(int i = 0; i < THREADCOUNT; i++)
{
pthread_join(tid[i], NULL);
}
while(1)
{
printf("i am main thread\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
4.线程分离
int pthread_detach(pthread_t thread);
改变线程的属性,将joinable属性改变成为detach属性,当线程退出的时候,不需要其他线程在来回收退出线程的资源,操作系统会默认回收掉