线程共享进程空间,除了栈不共享。其实线程就是 运行一个函数,因此有自己的栈空间。线程编译时,需要链接上pthread库,-pthread
线程共享资源
内存地址空间(.text/.data/.bss/heap/共享库),全局变量,堆空间
创建线程
#include <pthread.h>
int pthread_create(
pthread_t *thread,
const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *),
void *arg);
- thread:传出参数,线程创建成功时返回创建的线程id
- attr:创建线程的属性,比如线程的优先级,线程是否分离,设置线程使用的栈空间大小等。
获取线程id
//获取当先钱线程的线程id
pthread_t pthread_self();
pthread_t
本质上是一个无符号的整数(%lu)
线程退出
void pthread_exit (void *__retval);
退出当前的线程。注意这个函数只是退出当前线程,并不会结束进程,你甚至可以在主线程中调用,从而导致主线程结束,但这并不会结束当前进程。
void *func(void *args) {
printf("thread : pid = %d, tid = %lu\n", getpid(), pthread_self());
return nullptr;
}
int main() {
printf("main : pid = %d, tid = %lu\n", getpid(), pthread_self());
pthread_t threadId;
int ret = pthread_create(&threadId, NULL, func, NULL);
pthread_exit(NULL); // ---- (1)
// return 0; //----(2)
}
使用 return
时表示返回到该函数的调用者那里 ,由于main()
函数的调用者是当前进程的启动进程,因此会导致当前进程结束,从而出现子线程可能来不及执行情况。当使用pthread_exit
时,只是单纯的结束了主线程,而子线程并不受影响,会继续执行完成。
注意: 在任何地方调用exit
函数都将导致当前进程退出。
终止线程
int pthread_cancel(pthread_t thread);
pthread_cancel
结束线程必须要等到一个取消点
,线程取消本质上需要CPU
进入内核态,如果一个线程的长时间处于循环过程,并且没有任何函数调用使其进入内核态,则pthread_cancel
将保持等待,一直到CPU进入到内核态的时机,这个时机称为取消点
。像sleep
,printf
函数都会线程的取消点,因为他们会使CPU
进入内核态,如果线程执行函数没有取消点,则可以在线程执行体的合适位置调用pthread_testcancel
函数为线程插入取消点,以供pthread_cancel
有时机执行。
回收线程
join
从字面意思上理解叫“并入”“合并”的意思,想象一个这样的场景,有两条河流,一条大的我们称为主流
,一条小的,我们称为支流
,在下游的某个地方,支流
汇入到主流
中。线程可以类比如此,调用join
的线程可以被看成主流
,而join
的目标线程可以被看做支流
,join
的代码位置,就是汇入点
,一旦支流
汇入主流
,支流也就不存在了,从汇入点
开始从系统从原来的两个线程,变成了一个线程,我们认为是主流
回收了支流
。
pthread_join
是一个阻塞式函数,他的目标是等到要回收的线程运行结束,如果目标线程一直无法结束,则join
的调用线程也将一直阻塞下去。
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
如果指定的线程是调用pthread_cancel
结束,则retval
等于-1
。
int *tret = NULL;
ret = pthread_join(threadId, (void **) &tret);
printf("ret = %d\n",ret);
if (ret == -1) {
printf("thread is exit abnormal\n");
} else {
//读取返回值
printf("thread finish = %d\n", *tret);
}
线程分离
线程终止后会自动清理资源,无需父线程回收。
int pthread_detach(pthread_t thread);
线程控制原语和进程控制原语对比
线程 | 进程 |
---|---|
pthread_create | join |
pthread_self | getpid |
pthread_exit | exit |
pthread_join | wait/waitpid |
pthread_cancel | kill |
pthread_detach |
线程属性
线程采用默认属性已经可以解决绝大多数开发是遇到的问题,如果我们对程序的性能提出更高的要求,那么就需要设置线程属性,比如可以通过设置线程的栈大小可以降低内存的使用,或者增加最大线程个数。
//初始化线程属性
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
// detachState: PTHREAD_CREATE_DETACH / PTHREAD_CREATE_JOINABLE
int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachState);
//销毁线程属性所占用的资源。
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
如果在一个多线程的进程中调用fork创建子进程,则子进程中只会存在一个线程,而且是创建该进程的线程。