POSIX线程，线程的客户／服务通信（pthread_join,pthread_exit,pthread_detach,pthread_self

POSIX线程，线程的客户／服务通信（pthread_join,pthread_exit,pthread_detach,pthread_self）

2016-08-06 09:12:35      0个评论      

收藏   我要投稿

我们所熟知的线程函数：

１，pthread_create，pthread_join，pthread_exit，pthread_detach，pthread_self

２，如何避免产生僵尸线程（进程）

３，多线程引发的客户／服务通信

POSIX线程库函数介绍：

１，与线程有关的函数构成了一个完整的系列，绝大多数的函数的开头都是以：“pthread_t”打头的

２，要使用这些库函数，我们必须引入头文件

３，链接这些线程函数库时，要使用编译器命令的“－ lpthread”选项

函数：

１，线程创建函数pthread_create

　　

?

       #include <pthread.h>
       int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);
</pthread.h>

　　ｔｈｒｅａｄ：该参数是一个指针，当线程创建成功时，返回创建线程的ＩＤ

　　ａｔｔｒ：用于指定线程的属性，ＮＵＬＬ表示默认的属性

　　ｓｔａｒｔ_ｒｏｕｔｉｎｅ：该参数为一个函数指针，指向线程创建后要调用的函数。这个被线程调用的函数也

　　　　　　　称为线程函数

　　ａｒｇ：参数指向传递给线程函数的参数

　　注意的是：线程创建成功后，pthread_create函数返回０。若不为０则说明创建线程失败。常见的错误码为：

　　　　　　　EAGAIN（表示系统限制创建新的线程，如：线程数目过多），EINVAL（表示第二个参数代表的

　　　　　　　线程属性值非法。）

　　线程创建成功后，新创建的线程开始运行第３个参数所指向的函数，原来的线程继续运行

　　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赋值以提示错误，而ｐｔｈｒｅａｄ

　　出错的时候不会设置全局变量ｅｒｒｎｏ（但是其它的ＰＯＳＩＸ函数会这样处理），而是将错误代码通过返回

　　值返回

　　而我们之前经常用的那个ｐｅｒｒｏｒ就是用来检测全局变量的，所以下面这个函数用不了了：

?

#define ERR_EXIT(m)\
      do\
      {\
              perror(m);\
              exit(EXIT_FAILURE);\
      }while(0)

　　上面我们知道ｐｔｈｒｅａｄ不对ｅｒｒｎｏ这个全局变量进行处理，但是，别忘了pthread_create中的第三个

　　参数，它指向的函数有可能会调用其它的一些函数，可能会产生错误，将其结构保存到ｅｒｒｎｏ中（这些东

　　西并不矛盾，但是别忘了，在多线程并发的时候，不可能让某一个变量改变总的全局变量，所以线程库就对

　　每一个新创建的线程都提供一个ｅｒｒｎｏ变量）

　　但是，对于ｐｔｈｒｅａｄ函数的错误，通过读取返回值的判定要比读取全局变量的开销要小的多

　　也就是说：当我们创建一个线程，第三个参数所指向的线程函数如果还调用了其它线程库的函数，我们是可以通

　　过返回值来判定的。而对于其它的函数，仍然是返回失败是－１

　　这样我们来实现一个这样的功能，主线程这边打印Ａ，新创建的线程打印Ｂ（通常不称之为:子线程，因为两者没

　　有父子之称，但是可以把第一个初始的线程称为主线程，新创建的一定不能是子线程）

?

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define ERR_EXIT(m)\
        do\
        {\
                perror(m);\
                exit(EXIT_FAILURE);\
        }while(0)
void * thread_routine(void *arg)
{
        int i;
        for(i = 0; i<20; i++)
        {
                printf("B");
                fflush(stdout);
        }
        return 0;
}
int main(void)
{
        pthread_t tid;
        int ret, i;
        if((ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, NULL)!= 0))
        {
                fprintf(stderr, "pthread_create:%s\n", strerror(ret));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        for(i = 0; i<20; i++)
        {
                printf("A");
                fflush(stdout);
        }
        return 0;
}
</pthread.h></unistd.h></errno.h></stdio.h>

　　运行结果：

　　

　　可以看到，我们的编译过程加入了（-lpthread），程序中出现了警告（这并不影响我们的程序）

　　程序的结果如此的合理，

　　但是，有的时候我们的出现全是Ａ的情况，Ｂ没有打印输出的情况，这可能是由于：主线程执行的太快了，已经

　　结束了，但是新创建的线程还没有被调度到

　　从上面的结果也可以看到，两者是交替运行的，是在抢占时间片

　　为了更清楚的看到交替，我们在线程中都假如ｕｓｌｅｅｐ（２０）．我们再来看看结果：

　　

　　可以看到，多次的运行结果不一样，这取决于系统是如何调度线程的

　　还有一个问题就是，主线程这边需要睡眠，等待新创建的线程运行结束，如果没有等待，就有可能主线程这边

　　还已经结束，新创建的线程还没执行完毕，所以一般情况下，要让主线程等待一段时间

　　如果不等待的话：

　　

　　可以看到上面两者不齐，也就算新的线程还没有执行完成。。。。。。

　　

?

int main(void)
{
        pthread_t tid;
        int ret, i;
        if((ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, NULL)!= 0))
        {
                fprintf(stderr, "pthread_create:%s\n", strerror(ret));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        for(i = 0; i<20; i++)
        {
                printf("A");
                fflush(stdout);
                usleep(20);
        }
        printf("\n");
        return 0;
}

　　程序如上

　　为了解决上面的问题，我们选择了在主线程之后加入ｓｌｅｅｐ（１）．

　　那么我们能不能有一个新创建的函数等待新创建的函数结束呢？？？？

　　

　　所以这里我们可以用:pthread_join来等待新创建的线程的结束

　　

?

#include <pthread.h>
     int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);</pthread.h>

　　接收两个参数：

　　ｔｈｒｅａｄ：线程ＩＤ

　　ｒｅｔｖａｌ：是一个无类型指针的指针

　　同时，这个函数也是成功返回０，错误返回错误代码

?

int main(void)
{
        pthread_t tid;
        int ret, i;
        if((ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, NULL)!= 0))
        {
                fprintf(stderr, "pthread_create:%s\n", strerror(ret));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        for(i = 0; i<20; i++)
        {
                printf("A");
                fflush(stdout);
                usleep(20);
        }
        if((ret = pthread_join(tid, NULL) != 0))
        {
                fprintf(stderr, "pthread_join:%s\n", strerror(ret));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("\n");
        return 0;
}

　　pthread_join（等待新创建的线程结束），如果没有这个函数的话，那么是不会进行等待的

　　类似与进程的waitpid等待其结束。。。。

　　线程的终止函数pthread_exit(同样的，类似与进程的ｅｘｉｔ函数)

?

#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);</pthread.h>

　　参数：ｒｅｔｖａｌ传的一个参数，如果是空的话，那么pthread_join的第二个参数就算ＮＵＬＬ

　　　　　如果非空的话，那么就将该字符传给pthread_join函数的第二个参数。

　　　　　

?

#include <sys types.h="">
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define ERR_EXIT(m)\
        do\
        {\
                perror(m);\
                exit(EXIT_FAILURE);\
        }while(0)
void * thread_routine(void *arg)
{
        int i;
        for(i = 0; i<20; i++)
        {
                printf("B");
                fflush(stdout);
                usleep(20);
                if(i == 3)
                        pthread_exit("ABC");
        }
        return 0;
}
int main(void)
{
        pthread_t tid;
        int ret, i;
        if((ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, NULL)!= 0))
        {
                fprintf(stderr, "pthread_create:%s\n", strerror(ret));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        for(i = 0; i<20; i++)
        {
                printf("A");
                fflush(stdout);
                usleep(20);
        }
        void *value;
        if((ret = pthread_join(tid, &value) != 0))
        {
                fprintf(stderr, "pthread_join:%s\n", strerror(ret));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("\n");
        printf("return msg = %s\n", (char*)value);
        return 0;
}
</pthread.h></unistd.h></errno.h></stdio.h></stdlib.h></sys>

　　运行结果：

　　

　　更为准确的说法：应该是新创建的线程的返回值应该为作为pthread_join的第二个参数

　　如下：当我们把新创建的线程写成这样的时候：

?

void * thread_routine(void *arg)
{
        int i;
        for(i = 0; i<20; i++)
        {
                printf("B");
                fflush(stdout);
                usleep(20);
//              if(i == 3)
//                      pthread_exit("ABC");
        }
        sleep(3);
        return "def";
}

　　运行结果：

　　

　　也就是说：线程的调用可以在任何地方调用pthread_exit，进程的调用页可以在任何地方调用ｅｘｉｔ

　　当然，我们还可以在ｍａｉｎ中调用ｒｅｔｕｒｎ表示进程的退出

　　在调用线程的函数中调用ｒｅｔｕｒｎ也可以退出线程

当然：这里还涉及到僵进程，这是什嘛情况吗？？？

子进程结束了，父进程还没有结束，那么这个时候，子进程会保留一个状态，直到父进程调用ｗａｉｔ或者ｗａｉｔｐｉｄ，那么才不会出现僵进程，这个僵进程的状态才会结束（从子进程结束到父进程调用ｗａｉｔ函数期

间）

同样的，也有僵线程的概念：

新创建的线程结束了，但是主线程这边并没有调用pthread_join，那么此刻也就仍然处于僵线程的状态中了。

实际上，我们可以设置线程的属性，来避免僵线程，因为有一些程序，我们不会去调用ｐｔｈｒｅａｄ_ｊｏｉｎ来

避免僵线程的，那么这个时候我们会将线程的属性设置为脱离的（如果：我们一开始没有设置线程的属性为脱离的

，那么我们在过程中可以调用pthread_detach方法，来进行脱离），那么对于脱离的线程就不会产生僵线程

返回当前线程的ＩＤ（pthread_self）

?

#include <pthread.h>
pthread_t pthread_self(void);</pthread.h>

同上，还是成功的时候返回０，错误的时候返回错误码

取消一个执行中的线程（或者杀死一个线程）：pthread_cancel

?

　　#include <pthread.h>
　　int pthread_cancel(pthread_t thread);
</pthread.h>

同样类比进程中的杀死，ｋｉｌｌ

所以说：线程的结束有两种可能：

１，自杀（ｒｅｔｕｒｎ，ｐｔｈｒｅａｄ_ｅｘｉｔ）

２，他杀（ｐｔｈｒｅａｄ_ｃａｎｃｅｌ）

具体详见https://www.2cto.com/kf/201608/534486.html