linux 下 pthread 使用

1. 线程与进程

线程拥有自己的栈，与主线程共享全局变量。

进程的时间调度是完全独立的，一个进程内的线程共享进程获得的时间片。

2._REENTRANT 宏

可以使库函数和 errno 变成线程可重入函数。

3. 线程基本函数

需要头文件 #include

3.1  int pthread_create(pthread_t *thread, pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg); 

参数说明：   thread：指向pthread_create类型的指针，用于引用新创建的线程。  

attr：用于设置线程的属性，一般不需要特殊的属性，所以可以简单地设置为NULL。 *

(*start_routine)(void *)：传递新线程所要执行的函数地址。 arg：新线程所要执行的函数的参数。  调用如果成功，则返回值是0，如果失败则返回错误代码。

3.2  void pthread_exit(void *retval); 

参数说明：  retval：返回指针，指向线程向要返回的某个对象。 4
线程通过调用pthread_exit函数终止执行，并返回一个指向某对象的指针。

注意：绝不能用它返回一个指向局部变量的指针，因为线程调用该函数后，这个局部变量就不存在了，这将引起严重的程序漏洞。 

3.3  int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);

参数说明：  th：将要等待的线程句柄，线程通过pthread_create返回的标识符来指定。

thread_return：一个二级指针，指向另一个指针，而后者指向线程的返回值。

主线程通过调用pthread_join来等待线程结束。

4. 线程同步

线程的同步一般用信号量和互斥量来进行，两种方法使用上差不多，只是理解上面不太一样。对于实际情况，可能选择其中一个更符合问题语义。

4.1 用信号量来同步

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

参数说明： sem：信号量对象。  

pshared：控制信号量的类型，0表示这个信号量是当前进程的局部信号量，否则，这个信号量就可以在多个进程之间共享。

value：信号量的初始值

int sem_post(sem_t *sem);

以原子操作对信号量+1;

int sem_wait(sem_t *sem);

以原子操作对信号量-1; 如果当前信号量是0，则会等待，直到别的线程将信号量变为非0.

int sem_destory(sem_t *sem);

试图销毁信号量，如果信号量有线程在使用，则会返回错误。

用信号量同步的示例代码

void takeMoney_threadsafe(char * token)
{
        sem_wait(&sem);

        if (money <= 0)
        {
                sem_post(&sem);
                return;
        }

        printf("%s read %d", token, money);
        usleep(50);
        money--;
        printf(" left %d,\n", money);

        sem_post(&sem);
        usleep (1);
}

4.2 用互斥量来同步

互斥量使用的函数和信号量非常相似。

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t, *mutexattr);

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

锁住代码段，当有线程持有互斥锁时，别的线程不能进入这段代码。

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

持有锁的线程完成工作后用unlock解锁，其他线程就可以进入这段代码。

int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex);

销毁互斥量。

用互斥量来同步的代码示例

void takeMoney_threadsafe(char * token)
{
        //sem_wait(&sem);

        pthread_mutex_lock(&mutex);

        if (money <= 0)
        {
                // sem_post(&sem);
                pthread_mutex_unlock(&mutex);
                return;
        }

        printf("%s read %d", token, money);
        usleep(50);
        money--;
        printf(" left %d,\n", money);

        // sem_post(&sem);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        usleep (1);
}