Linux 之线程创建，退出与回收

正文

Linux下的线程

Linux下的线程是轻量级的进程（LWP）。同样的，线程是cpu最小的执行单位，可以多个线程共享同一进程的地址空间。但是每个线程都拥有自己独立的PCB。线程是栈和寄存器的集合。系统以LWP号作为分配资源的依据，可以使用 ps -Lf 进程ID 来查看该进程下的线程。
同一进程内线程间共享资源：
文件描述符表，信号处理方式，当前工作目录，用户ID，组ID，内存地址空间（栈除外）。
非共享资源：
线程ID，信号屏蔽字，用户栈空间，errno变量，进程调度优先级，线程内核栈（保存线程处理器的现场）和栈指针。

线程的创建

可以使用pthread_create函数来创建线程。
函数原型：
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);
参数：
thread：线程ID
attr：线程属性
start_routine：入口函数
arg：初始参数
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<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
void str_error()
{
    
    
  const char * str = strerror(errno);
  write(STDERR_FILENO,str,sizeof(str));
  exit(-1);
}

void *fun(void *arg)
{
    
    
    printf("thread created successful\n");
    return NULL;
}

int main()
{
    
    
     pthread_t tid;
     if(pthread_create(&tid,NULL,fun,NULL) != 0)
     {
    
    
       str_error();
     }
     sleep(1);

}

输出：thread created successful

线程的退出

return退出

在主控线程中return意味着进程的结束，所有线程都会被结束；在其他线程中return只会结束该线程。

exit

exit 意味着结束整个进程，在任何线程中调用exit都会将整个进程退出。

pthread_exit

函数原型：
#include<pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);
在线程中调用pthread_exit会将调用的线程退出，并且有又参数retval返回退出值，这个值由pthread_join函数接收。

pthread_cancel

函数原型：
#include <pthread.h>
int pthread_cancel(pthread_t thread);
可以由任意线程调用，取消指定ID的线程。这个取消并不是实时的，需要在系统调用结束的时候才可以被处理。若是一个线s程不产生系统调用，使用该函数无法取消线程，可以使用pthread_testcancel函数来产生系统调用（pthread_testcancel可以产生一次系统调用），被取消的线程pthread_join接收到退出码为PTHREAD_CANCELED。

线程的回收

和进程相似，线程结束后也需要回收（否则会产生僵尸线程），但是不同的是进程只能由其父进程回收，线程额可以由任意线程回收。

pthread_join

函数原型：
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
参数：
thread: 线程ID
retval：用于接收线程退出状态
返回值：
成功返回 0 ，失败返回错误码
pthread_join函数效果等同于进程中的waitpid函数，调用后阻塞，等待指定ID的线程结束后返回。
调用前提：回收的线程属性必须是joinable，否则调用失败

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
void str_error()
{
    
    
  const char * str = strerror(errno);
  write(STDERR_FILENO,str,sizeof(str));
  exit(-1);
}

void *fun(void *arg)
{
    
    
   printf("thread[%ld] created successful\n",pthread_self());
   int *retval = (int *)malloc(4);
   *retval = 1;
   pthread_exit((void*)retval);
}

int main()
{
    
    

     pthread_t tid;
     if(pthread_create(&tid,NULL,fun,NULL) != 0)
     {
    
    
       str_error();
     }
     int *retval = NULL;
     pthread_join(tid,(void*)&retval);
     printf("thread[%ld] exited successful,exit status = %d\n",tid,*retval);
}

输出：
thread[140301426747136] created successful
thread[140301426747136] exited successful,exit status = 1

pthread_detach

函数原型：
#include<pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t thread);
参数
thread：指定要分离的线程ID
返回值：
成功返回 0 ，失败返回错误码

调用前提：分离的线程属性必须是joinable，否则调用失败

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
void str_error()
{
    
    
  const char * str = strerror(errno);
  write(STDERR_FILENO,str,sizeof(str));
  exit(-1);
}

void *fun(void *arg)
{
    
    
    sleep(2);
    printf("thread[%ld] created successful\n",pthread_self());
}

int main()
{
    
    

     pthread_t tid;
     if(pthread_create(&tid,NULL,fun,NULL) != 0)
     {
    
    
       str_error();
     }
     pthread_detach(tid);
     printf("main thread exit\n");
     pthread_exit(NULL);

}

输出：
main thread exit
thread[140412667537152] created successful