欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

Linux线程的知识点及基本操作

程序员文章站 2022-05-04 18:21:14
...

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Linux线程的知识点及基本操作

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

  1. 从入口函数return返回,线程退出
  2. void pthread_exit(void *retval)
  3. 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?

  1.  已经退出的线程,其空间没有被释放,
  2. 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