【Linux】线程
前提概要：
竞争条件：多个执行流竞争执行
函数的可重入和不可重入：
函数的重入：多个执行流同时进入一个函数执行代码
可重入：函数重入不会造成数据二义，或者逻辑混乱
不可重入：函数重入可能造成数据二义，或者逻辑混乱
关键点：是否对全局数据进行非原子安全操作（原子操作指不可被打断）
SIGGHLD信号：子进程退出后操作系统给父进程发送通知信息 。这个信号默认处理方式，就是什么都不做，因此子进程退出后在不等待的情况下会成为僵尸进程，这个信号是一个非可靠信号，意味着有大量紫禁城同时退出的时候，可能会出现数据丢失。
线程
线程概念：
Linux下的线程是一个轻量级进程，通过进程PCB描述实现的，并且同一个线程组中的线程共用同一块虚拟地址空间，因此Linux下的pcb相较于传统pcb更加轻量化。
线程是CPU调度的基本单位/进程是系统资源分配的基本单位
多进程/多线程 优缺点：
多线程
优点：
1.线程间通信更加方便灵活
2.线程的创建与销毁成本更低
3.线程间的调度切换成本更低
缺点：
1.线程间缺乏访问控制，一些异常和系统调用对整个进程生效。
多进程：
稳定性和健壮性更高，适用于主进程安全性更高的场景（shell/服务器）
多进程和多线程进行任务处理的优势在哪里？
1.IO密集型程序（在程序中大量进行IO操作）（IO操作：IO等待+数据拷贝）
2.CPU密集型程序（在程序中不断进行数据运算）
线程控制
线程创建：操作系统并没有给用户直接提供创建一个线程的接口，因此使用线程库（POSIX线程库）来进行线程控制，所以叫用户态线程。
创建线程
错误检查:
传统的一些函数是，成功返回0，失败返回-1，并且对全局变量errno赋值以指示错误。
pthreads函数出错时不会设置全局变量errno（而大部分其他POSIX函数会这样做）。而是将错误代码
通过返回值返回
功能：创建一个新的线程
原型
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *
(*start_routine)(void*), void *arg);
参数
thread:返回线程ID
attr:设置线程的属性，attr为NULL表示使用默认属性
start_routine:是个函数地址，线程启动后要执行的函数
arg:传给线程启动函数的参数
返回值：成功返回0；失败返回错误码
pthreads同样也提供了线程内的errno变量，以支持其它使用errno的代码。对于pthreads函数的错
误，建议通过返回值业判定，因为读取返回值要比读取线程内的errno变量的开销更小
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
void *thr_start(void *arg)
{
while(1){
printf("child thread------\n");
sleep(1);
}
return NULL;
}
int main()
{
pthread_t tid;
char *ptr = "this is thread\n";
int ret = pthread_create(&tid,NULL，thr_start,(void*)ptr);
while(1){
printf("main thread----\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
vi makefile
运行截图：
线程终止
1.线程将自己的入口函数运行完毕return退出（main中的return退出是进程退出）
2.void pthread_exit(void *retval)退出调用线程
3.pthread_exit函数
需要注意,pthread_exit或者return返回的指针所指向的内存单元必须是全局的或者是用malloc分配的,不能在线程
函数的栈上分配,因为当其它线程得到这个返回指针时线程函数已经退出了。
线程等待：
前提：线程退出也不会完全释放资源，需要被其他线程的等待
概念：等待一个指定线程退出，获取这个退出线程的返回值并回收资源
功能：等待线程结束
原型
int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);
参数
thread:线程ID
value_ptr:它指向一个指针，后者指向线程的返回值
返回值：成功返回0；失败返回错误码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void *thread1( void *arg )
{
printf("thread 1 returning ... \n");
int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
*p = 1;
return (void*)p;
比特科技
}
void *thread2( void *arg )
{
printf("thread 2 exiting ...\n");
int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
*p = 2;
pthread_exit((void*)p);
}
void *thread3( void *arg )
{
while ( 1 ){ //
printf("thread 3 is running ...\n");
sleep(1);
}
return NULL; }
int main( void )
{
pthread_t tid;
void *ret;
// thread 1 return
pthread_create(&tid, NULL, thread1, NULL);
pthread_join(tid, &ret);
printf("thread return, thread id %X, return code:%d\n", tid, *(int*)ret);
free(ret);
// thread 2 exit
pthread_create(&tid, NULL, thread2, NULL);
pthread_join(tid, &ret);
printf("thread return, thread id %X, return code:%d\n", tid, *(int*)ret);
free(ret);
// thread 3 cancel by other
pthread_create(&tid, NULL, thread3, NULL);
sleep(3);
pthread_cancel(tid);
pthread_join(tid, &ret);
if ( ret == PTHREAD_CANCELED )
printf("thread return, thread id %X, return code:PTHREAD_CANCELED\n", tid);
else
printf("thread return, thread id %X, return code:NULL\n", tid);
}
运行结果：
[root@localhost linux]# ./a.out
thread 1 returning ...
thread return, thread id 5AA79700, return code:1
thread 2 exiting ...
thread return, thread id 5AA79700, return code:2
线程分离：
默认情况下，新创建的线程是joinable的，线程退出后，需要对其进行pthread_join(等待）操作，否则无法释
放资源，从而造成系统泄漏。
被分离后处于detach属性的线程退出后，则会自动释放资源（无法被等待）
可以是线程组内其他线程对目标线程进行分离，也可以是线程自己分离:
joinable和分离是冲突的，一个线程不能既是joinable又是分离的。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void *thread_run( void * arg )
{
pthread_detach(pthread_self());
printf("%s\n", (char*)arg);
return NULL;
}
int main( void )
{
pthread_t tid;
if ( pthread_create(&tid, NULL, thread_run, "thread1 run...") != 0 ) {
printf("create thread error\n");
return 1;
}
int ret = 0;
sleep(1);//很重要，要让线程先分离，再等待
if ( pthread_join(tid, NULL ) == 0 ) {
printf("pthread wait success\n");
ret = 0;
} else {
printf("pthread wait failed\n");
ret = 1;
}
return ret;
}
