Linux-线程 - 悦读

线程

1.线程

线程是程序执行时的一个实例，即它是程序已经执行到何种程度的数据结构的汇集。从内核的观点来看，进程的目的就是担当分配资源(CPU时间、内存等)的基本单位。线程是进程的一次执行过程，也就是一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能够独立运行的基本单位,即进程是分配资源的最小单位,线程的CPU调度的最小单位。一个进程可以由多个线程组成,线程与同属一个进程的其他线程共享进程拥有的所有资源。

进程是分配资源的最小单位,线程是CPU调度的最小单位一个进程中创建的线程也是有限的安线程完整手册，当使用线程函数编译程序时要加上外部库文件-lpthread

sudo apt-get install manpages-posix manpages-posix-dev

2.线程的创建

#include <pthread.h>
函数原型：
       int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
  void *(*start_routine) (void *), void *arg);
功能：创建一个线程
参数：
    thread: 线程id号
    attr  : 线程创建时的属性，如果为NULL 默认属性
    start_routine: 线程处理函数  线程的动作执行在函数中
    arg   : 线程处理函数的参数
返回值：成功返回0，会创建一个线程，失败返回错误码，线程不会创建

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


//线程处理函数
void *threadHandle(void *arg){
    int num = *(int *)arg;
    printf("This is child thread  %d\n", num);
}
//主线程
int main(){
    pthread_t pt;
    int num = 100;
    
    //整数传参，如果不传参第四个参数为NULL即可
    if(0 != pthread_create(&pt, NULL, threadHandle, (void *)&num)){
        perror("pthread_create");return -1;
    }

    printf("This is parent thread\n");
    while(1);        //线程执行的先后顺序不一定
    return 0;        //当return之后进程结束，子线程就会结束
}

3.获取线程ID

函数原型：
       pthreaf_t pthread_self(void)
功能：获取调用线程的线程号
参数：无
返回值：总是成功

4.线程退出

线程退出有三种情况：

1. 线程处理函数中程序执行完毕正常退出
2. 线程遇到pthread_exit()函数立即退出线程
3. 线程执行过程中被同一进程中的其他线程发送取消请求pthread_cancel()，强制退出

如果在主函数中使用pthread_exit函数，会退出在主函数中的主线程，子线程不会退出，进程会等待所有子线程结束后再退出。

   void pthread_exit(void *retval);
功能：立即终止调用线程
    如果此时该线程为结合态(线程有两种状态、结合态、分离态)，就代表需要手动回收资源
    此时如果同一进程中的一个线程使用pthread_join阻塞等待该线程结束并为其回收资源
    那么pthread_exit的参数就会返回给pthread_join的第二个参数

5.线程回收

一个进程能够创建的线程数是有限的，如果不停的创建线程结束线程但是不回收资源，系统会崩溃

线程的资源回收有两种方式：

手动回收

通过同一进程中的线程调用函数pthread_join()阻塞等待回收另外一个线程的资源

自动回收

使用函数pthread_detach() 将线程设置为分离态，线程结束时系统会为其释放资源

【线程有两种状态、结合态、分离态，默认为结合态】

函数原型：
    int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：阻塞等待回收线程id为thread的线程的资源
参数：
    thread: 线程号
    retval: 子线程退出时候的状态
    
int pthread_detach(pthread_t thread);
功能：将线程设置为分离态，结束后自动释放
返回值：成功0  失败-1

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

//线程处理函数
void *threadHandle(void *arg){
    //pthread_detach(pthread_self());        //将自身设置为分离态
    printf("This is child thread\n");
    
    static int a = 100;        //延长生命周期
    pthread_exit(&a);
}


//主线程
int main(){
    pthread_t pt;
    int *b;
    if(0 != pthread_create(&pt, NULL, threadHandle, NULL)){
        perror("pthread_create");return -1;
    }

    //将子线程设为分离态
    //pthread_detach(pt);
    
    printf("This is parent thread\n");
    pthread_join(pt, (void **)&b);
    printf("b = %d\n", *b);
        
    return 0;        
}

6.线程取消

函数原型：
    int pthread_cancel(pthread_t thread);
功能：调用该函数的线程给目标线程发送信号，强制其退出
参数：目标线程ID
返回值：成功返回0 失败返回错误码
【调用函数的线程给目标线程发取消请求，目标线程是否响应以及合适响应取决于 是否可被取消状态（该状态由pthread_setcancelstate函数设置）】

函数原型：
 int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
功能：设置线程是否可被取消（线程默认可以被取消）
参数：    
    state: 是否能被取消
         PTHREAD_CANCEL_ENABLE ： 可被取消
         PTHREAD_CANCEL_DISABLE ： 不可被取消
    oldstate： 旧的状态  填NULL
返回值：成功0 失败-1

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
//线程处理函数
void *threadHandle(void *arg){
    //pthread_detach(pthread_self());        //将自身设置为分离态
    printf("thread start\n");
    
    //将线程设置为不可取消的状态
    pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, NULL);
    
    while(1){
        printf("thread...\n");
    }
    
    printf("thread end\n");
    pthread_exit(NULL);
}

//主线程
int main(){
    pthread_t pt;
    
    if(0 != pthread_create(&pt, NULL, threadHandle, NULL)){
        perror("pthread_create");return -1;
    }

    sleep(3);
    
    //给子线程发送取消请求
    pthread_cancel(pt);
    
    printf("This is parent thread\n");
    pthread_join(pt, NULL);

    
    return 0;        
}