linux pthread 线程库
1 Introduction
不用介绍了吧…
2 Thread Concepts
1. Thread由下面部分组成：
a. Thread ID
b. Stack
c. Policy
d. Signal mask
e. Errno
f. Thread-Specific Data
3 Thread Identification
1. pthread_t用于表示Thread ID，具体内容根据实现的不同而不同，有可能是一个Structure，因此不能将其看作为整数
2. pthread_equal函数用于比较两个pthread_t是否相等
int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2)
3. pthread_self函数用于获得本线程的thread id
pthread _t pthread_self(void);
4 Thread Creation
1. 创建线程可以调用pthread_create函数：
int pthread_create(
pthread_t *restrict tidp,
const pthread_attr_t *restrict attr,
void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);
a. pthread_t *restrict tidp：返回最后创建出来的Thread的Thread ID
b. const pthread_attr_t *restrict attr：指定线程的Attributes，后面会讲道，现在可以用NULL
c. void *(*start_rtn)(void *)：指定线程函数指针，该函数返回一个void *，参数也为void*
d. void *restrict arg：传入给线程函数的参数
e. 返回错误值。
2. pthread函数在出错的时候不会设置errno，而是直接返回错误值
3. 在Linux 系统下面，在老的内核中，由于Thread也被看作是一种特殊，可共享地址空间和资源的Process，因此在同一个Process中创建的不同 Thread具有不同的Process ID（调用getpid获得）。而在新的2.6内核之中，Linux采用了NPTL(Native POSIX Thread Library)线程模 型，在该线程模型下同一进程下不同线程调用getpid返回同一个PID。
4. 不能对创建的新线程和当前创建者线程的运行顺序作出任何假设
5 Thread Termination
1. exit, _Exit, _exit用于中止当前进程，而非线程
2. 中止线程可以有三种方式：
a. 在线程函数中return
b. 被同一进程中的另外的线程Cancel掉
c. 线程调用pthread_exit函数
3. pthread_exit和pthread_join函数的用法：
a. 线程A调用pthread_join(B, &rval_ptr)，被Block，进入Detached状态（如果已经进入Detached状态，则pthread_join函数返回EINVAL）。如果对B的结束代码不感兴趣，rval_ptr可以传NULL。
b. 线程B调用pthread_exit(rval_ptr)，退出线程B，结束代码为rval_ptr。注意rval_ptr指向的内存的生命周期，不应该指向B的Stack中的数据。
c. 线程A恢复运行，pthread_join函数调用结束，线程B的结束代码被保存到rval_ptr参数中去。如果线程B被Cancel，那么rval_ptr的值就是PTHREAD_CANCELLED。
两个函数原型如下：
void pthread_exit(void *rval_ptr);
int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);
4. 一个Thread可以要求另外一个Thread被Cancel，通过调用pthread_cancel函数：
void pthread_cancel(pthread_t tid)
该函数会使指定线程如同调用了pthread_exit(PTHREAD_CANCELLED)。不过，指定线程可以选择忽略或者进行自己的处理，在后面会讲到。此外，该函数不会导致Block，只是发送Cancel这个请求。
5. 线程可以安排在它退出的时候，某些函数自动被调用，类似atexit()函数。需要调用如下函数：
void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void *), void *arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);
这两个函数维护一个函数指针的Stack，可以把函数指针和函数参数值push/pop。执行的顺序则是从栈顶到栈底，也就是和push的顺序相反。
在下面情况下pthread_cleanup_push所指定的thread cleanup handlers会被调用：
a. 调用pthread_exit
b. 相应cancel请求
c. 以非0参数调用pthread_cleanup_pop()。（如果以0调用pthread_cleanup_pop()，那么handler不会被调用
有一个比较怪异的要求是，由于这两个函数可能由宏的方式来实现，因此这两个函数的调用必须得是在同一个Scope之中，并且配对，因为在pthread_cleanup_push的实现中可能有一个{，而 pthread_cleanup_pop可能有一个}。因此，一般情况下，这两个函数是用于处理意外情况用的，举例如下：
6. 进程函数和线程函数的相关性：
Process Primitive
Thread Primitive
Description
fork
pthread_create
创建新的控制流
exit
pthread_exit
退出已有的控制流
waitpid
pthread_join
等待控制流并获得结束代码
atexit
pthread_cleanup_push
注册在控制流退出时候被调用的函数
getpid
pthread_self
获得控制流的id
abort
pthread_cancel
请求非正常退出
7. 缺省情况下，一个线程A的结束状态被保存下来直到pthread_join为该线程被调用过，也就是说即使线程A已经结束，只要没有线程B调用 pthread_join(A)，A的退出状态则一直被保存。而当线程处于Detached状态之时，党线程退出的时候，其资源可以立刻被回收，那么这个退出状态也丢失了。在这个状态下，无法为该线程调用pthread_join函数。我们可以通过调用pthread_detach函数来使指定线程进入 Detach状态：
int pthread_detach(pthread_t tid);
通过修改调用pthread_create函数的attr参数，我们可以指定一个线程在创建之后立刻就进入Detached状态
6 Thread Synchronization
1. 互斥量：Mutex
a. 用于互斥访问
b. 类型：pthread_mutex_t，必须被初始化为PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER（用于静态分配的mutex，等价于 pthread_mutex_init(…, NULL)）或者调用pthread_mutex_init。Mutex也应该用pthread_mutex_destroy来销毁。这两个函数原型如下：（attr的具体含义下一章讨论）
int pthread_mutex_init(
pthread_mutex_t *restrict mutex,
const pthread_mutexattr_t *restrict attr)
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
c. pthread_mutex_lock 用于Lock Mutex，如果Mutex已经被Lock，该函数调用会Block直到Mutex被Unlock，然后该函数会Lock Mutex并返回。pthread_mutex_trylock类似，只是当Mutex被Lock的时候不会Block，而是返回一个错误值EBUSY。 pthread_mutex_unlock则是unlock一个mutex。这三个函数原型如下：
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
2. 读写锁：Reader-Writer Locks
a. 多个线程可以同时获得读锁(Reader-Writer lock in read mode)，但是只有一个线程能够获得写锁(Reader-writer lock in write mode)
b. 读写锁有三种状态
i. 一个或者多个线程获得读锁，其他线程无法获得写锁
ii. 一个线程获得写锁，其他线程无法获得读锁
iii. 没有线程获得此读写锁
c. 类型为pthread_rwlock_t
d. 创建和关闭方法如下：
int pthread_rwlock_init(
pthread_rwlock_t *restrict rwlock,
const pthread_rwlockattr_t *restrict attr)
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
e. 获得读写锁的方法如下
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
pthread_rwlock_rdlock：获得读锁
pthread_rwlock_wrlock：获得写锁
pthread_rwlock_unlock：释放锁，不管是读锁还是写锁都是调用此函数
注意具体实现可能对同时获得读锁的线程个数有限制，所以在调用 pthread_rwlock_rdlock的时候需要检查错误值，而另外两个pthread_rwlock_wrlock和 pthread_rwlock_unlock则一般不用检查，如果我们代码写的正确的话。
3. Conditional Variable：条件
a. 条件必须被Mutex保护起来
b. 类型为：pthread_cond_t，必须被初始化为PTHREAD_COND_INITIALIZER（用于静态分配的条件，等价于pthread_cond_init(…, NULL)）或者调用pthread_cond_init
int pthread_cond_init(
pthread_cond_t *restrict cond,
const pthread_condxattr_t *restrict attr)
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
c. pthread_cond_wait 函数用于等待条件发生（=true）。pthread_cond_timedwait类似，只是当等待超时的时候返回一个错误值ETIMEDOUT。超时的时间用timespec结构指定。此外，两个函数都需要传入一个Mutex用于保护条件
int pthread_cond_wait(
pthread_cond_t *restrict cond,
pthread_mutex_t *restrict mutex);
int pthread_cond_timedwait(
pthread_cond_t *restrict cond,
pthread_mutex_t *restrict mutex,
const struct timespec *restrict timeout);
d. timespec结构定义如下：
struct timespec {
time_t tv_sec; /* seconds */
long tv_nsec; /* nanoseconds */
};
注意timespec的时间是绝对时间而非相对时间，因此需要先调用gettimeofday函数获得当前时间，再转换成timespec结构，加上偏移量。
e. 有两个函数用于通知线程条件被满足（=true）：
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
int pthread_detach(pthread_t tid);
线程或者是可汇合的（joinable）或者是脱离的（detached）。当可汇合的线程终止时，其线程ID和退出状态将保留，直到另外一个线程调用pthread_join。脱离的线程则像守护进程：当它终止时，所有的资源都释放，我们不能等待它终止。如果一个线程需要知道另一个线程什么时候终止，最好保留第二个线程的可汇合性。Pthread_detach函数将指定的线程变为脱离的。该函数通常被想脱离自己的线程调用，如：pthread_detach (pthread_self ( ));
一.pthread_create()之前的属性设置
1．线程属性设置
我们用pthread_create函数创建一个线程，在这个线程中，我们使用默认参数，即将该函数的第二个参数设为NULL。的确，对大多数程序来说，使用默认属性就够了，但我们还是有必要来了解一下线程的有关属性。
属性结构为pthread_attr_t，它同样在头文件pthread.h中定义，属性值不能直接设置，须使用相关函数进行操作，初始化的函数为
pthread_attr_init，这个函数必须在pthread_create函数之前调用。属性对象主要包括是否绑定、是否分离、
堆栈地址、堆栈大小、优先级。默认的属性为非绑定、非分离、缺省的堆栈、与父进程同样级别的优先级。
2．绑定
关于线程的绑定，牵涉到另外一个概念：轻进程（LWP：Light Weight Process）。轻进程可以理解为内核线程，它位于用户层和系统层之间。系统对线程资源的分配、对线程的控制是通过轻进程来实现的，一个轻进程可以控制一个或多个线程。默认状况下，启动多少轻进程、哪些轻进程来控制哪些线程是由系统来控制的，这种状况即称为非绑定的。绑定状况下，则顾名思义，即某个线程固定的"绑"在一个轻进程之上。被绑定的线程具有较高的响应速度，这是因为CPU时间片的调度是面向轻进程的，绑定的线程可以保证在需要的时候它总有一个轻进程可用。通过设置被绑定的轻进程的优先级和调度级可以使得绑定的线程满足诸如实时反应之类的要求。
设置线程绑定状态的函数为 pthread_attr_setscope，它有两个参数，第一个是指向属性结构的指针，第二个是绑定类型，它有两个取值： PTHREAD_SCOPE_SYSTEM（绑定的）和PTHREAD_SCOPE_PROCESS（非绑定的）。下面的代码即创建了一个绑定的线程。
＃i nclude
pthread_attr_t attr;
pthread_t tid;
/*初始化属性值，均设为默认值*/
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
pthread_create(&tid, &attr, (void *) my_function, NULL);
3．线程分离状态 线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。非分离的线程终止时，其线程ID和退出状态将保留，直到另外一个线程调用 pthread_join.分离的线程在当它终止时，所有的资源将释放，我们不能等待它终止。 设置线程分离状态的函数为 pthread_attr_setdetachstate（pthread_attr_t *attr, int detachstate）。第二个参数可选为PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）和 PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分离线程）。这里要注意的一点是，如果设置一个线程为分离线程，而这个线程运行又非常快，它很可能在 pthread_create函数返回之前就终止了，它终止以后就可能将线程号和系统资源移交给其他的线程使用，这样调用pthread_create的线程就得到了错误的线程号。要避免这种情况可以采取一定的同步措施，最简单的方法之一是可以在被创建的线程里调用 pthread_cond_timewait函数，让这个线程等待一会儿，留出足够的时间让函数pthread_create返回。设置一段等待时间，是在多线程编程里常用的方法。
4．优先级 它存放在结构sched_param中。用函数pthread_attr_getschedparam和函数 pthread_attr_setschedparam进行存放，一般说来，我们总是先取优先级，对取得的值修改后再存放回去。下面即是一段简单的例子。
＃i nclude
＃i nclude
pthread_attr_t attr; pthread_t tid;
sched_param param;
int newprio=20;
/*初始化属性*/
pthread_attr_init(&attr);
/*设置优先级*/
pthread_attr_getschedparam(&attr, ¶m);
param.sched_priority=newprio;
pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m);
和线程数据相关的函数主要有4个：创建一个键；为一个键指定线程数据；从一个键读取线程数据；删除键。
创建键的函数原型为：
int pthread_key_create __P ((pthread_key_t *__key,void (*__destr_function) (void *))); 第一个参数为指向一个键值的指针，第二个参数指明了一个destructor函数，如果这个参数不为空，那么当每个线程结束时，系统将调用这个函数来释放绑定在这个键上的内存块。这个函数常和函数pthread_once ((pthread_once_t*once_control, void (*initroutine) (void)))一起使用，为了让这个键只被创建一次。函数pthread_once声明一个初始化函数，第一次调用pthread_once时它执行这个函数，以后的调用将被它忽略。
int pthread_key_delete(pthread_key_t *key);
该函数用于删除一个由pthread_key_create 函数调用创建的键。调用成功返回值为0，否则返回错误代码。
这样，在不同的线程中调用函数createMyWin，都可以得到在线程内部均可见的窗口变量，这个变量通过函数 pthread_getspecific得到。在上面的例子中，我们已经使用了函数pthread_setspecific来将线程数据和一个键绑定在一起。这两个函数的原型如下：
int pthread_setspecific __P ((pthread_key_t __key,__const void *__pointer)); 该函数设置一个线程专有数据的值，赋给由pthread_key_create 创建的键，调用成功返回值为0，否则返回错误代码。
void *pthread_getspecific __P ((pthread_key_t __key)); 该函数获得绑定到指定键上的值。调用成功，返回给定参数key 所对应的数据。如果没有数据连接到该键，则返回NULL。
这两个函数的参数意义和使用方法是显而易见的。要注意的是，用pthread_setspecific为一个键指定新的线程数据时，必须自己释放原有的线程数据以回收空间。这个过程函数pthread_key_delete用来删除一个键，这个键占用的内存将被释放，但同样要注意的是，它只释放键占用的内存，并不释放该键关联的线程数据所占用的内存资源，而且它也不会触发函数pthread_key_create中定义的destructor函数。线程数据的释放必须在释放键之前完成。
不用介绍了吧…
2 Thread Concepts
1. Thread由下面部分组成：
a. Thread ID
b. Stack
c. Policy
d. Signal mask
e. Errno
f. Thread-Specific Data
3 Thread Identification
1. pthread_t用于表示Thread ID，具体内容根据实现的不同而不同，有可能是一个Structure，因此不能将其看作为整数
2. pthread_equal函数用于比较两个pthread_t是否相等
int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2)
3. pthread_self函数用于获得本线程的thread id
pthread _t pthread_self(void);
4 Thread Creation
1. 创建线程可以调用pthread_create函数：
int pthread_create(
pthread_t *restrict tidp,
const pthread_attr_t *restrict attr,
void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);
a. pthread_t *restrict tidp：返回最后创建出来的Thread的Thread ID
b. const pthread_attr_t *restrict attr：指定线程的Attributes，后面会讲道，现在可以用NULL
c. void *(*start_rtn)(void *)：指定线程函数指针，该函数返回一个void *，参数也为void*
d. void *restrict arg：传入给线程函数的参数
e. 返回错误值。
2. pthread函数在出错的时候不会设置errno，而是直接返回错误值
3. 在Linux 系统下面，在老的内核中，由于Thread也被看作是一种特殊，可共享地址空间和资源的Process，因此在同一个Process中创建的不同 Thread具有不同的Process ID（调用getpid获得）。而在新的2.6内核之中，Linux采用了NPTL(Native POSIX Thread Library)线程模 型，在该线程模型下同一进程下不同线程调用getpid返回同一个PID。
4. 不能对创建的新线程和当前创建者线程的运行顺序作出任何假设
5 Thread Termination
1. exit, _Exit, _exit用于中止当前进程，而非线程
2. 中止线程可以有三种方式：
a. 在线程函数中return
b. 被同一进程中的另外的线程Cancel掉
c. 线程调用pthread_exit函数
3. pthread_exit和pthread_join函数的用法：
a. 线程A调用pthread_join(B, &rval_ptr)，被Block，进入Detached状态（如果已经进入Detached状态，则pthread_join函数返回EINVAL）。如果对B的结束代码不感兴趣，rval_ptr可以传NULL。
b. 线程B调用pthread_exit(rval_ptr)，退出线程B，结束代码为rval_ptr。注意rval_ptr指向的内存的生命周期，不应该指向B的Stack中的数据。
c. 线程A恢复运行，pthread_join函数调用结束，线程B的结束代码被保存到rval_ptr参数中去。如果线程B被Cancel，那么rval_ptr的值就是PTHREAD_CANCELLED。
两个函数原型如下：
void pthread_exit(void *rval_ptr);
int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);
4. 一个Thread可以要求另外一个Thread被Cancel，通过调用pthread_cancel函数：
void pthread_cancel(pthread_t tid)
该函数会使指定线程如同调用了pthread_exit(PTHREAD_CANCELLED)。不过，指定线程可以选择忽略或者进行自己的处理，在后面会讲到。此外，该函数不会导致Block，只是发送Cancel这个请求。
5. 线程可以安排在它退出的时候，某些函数自动被调用，类似atexit()函数。需要调用如下函数：
void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void *), void *arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);
这两个函数维护一个函数指针的Stack，可以把函数指针和函数参数值push/pop。执行的顺序则是从栈顶到栈底，也就是和push的顺序相反。
在下面情况下pthread_cleanup_push所指定的thread cleanup handlers会被调用：
a. 调用pthread_exit
b. 相应cancel请求
c. 以非0参数调用pthread_cleanup_pop()。（如果以0调用pthread_cleanup_pop()，那么handler不会被调用
有一个比较怪异的要求是，由于这两个函数可能由宏的方式来实现，因此这两个函数的调用必须得是在同一个Scope之中，并且配对，因为在pthread_cleanup_push的实现中可能有一个{，而 pthread_cleanup_pop可能有一个}。因此，一般情况下，这两个函数是用于处理意外情况用的，举例如下：
6. 进程函数和线程函数的相关性：
Process Primitive
Thread Primitive
Description
fork
pthread_create
创建新的控制流
exit
pthread_exit
退出已有的控制流
waitpid
pthread_join
等待控制流并获得结束代码
atexit
pthread_cleanup_push
注册在控制流退出时候被调用的函数
getpid
pthread_self
获得控制流的id
abort
pthread_cancel
请求非正常退出
7. 缺省情况下，一个线程A的结束状态被保存下来直到pthread_join为该线程被调用过，也就是说即使线程A已经结束，只要没有线程B调用 pthread_join(A)，A的退出状态则一直被保存。而当线程处于Detached状态之时，党线程退出的时候，其资源可以立刻被回收，那么这个退出状态也丢失了。在这个状态下，无法为该线程调用pthread_join函数。我们可以通过调用pthread_detach函数来使指定线程进入 Detach状态：
int pthread_detach(pthread_t tid);
通过修改调用pthread_create函数的attr参数，我们可以指定一个线程在创建之后立刻就进入Detached状态
6 Thread Synchronization
1. 互斥量：Mutex
a. 用于互斥访问
b. 类型：pthread_mutex_t，必须被初始化为PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER（用于静态分配的mutex，等价于 pthread_mutex_init(…, NULL)）或者调用pthread_mutex_init。Mutex也应该用pthread_mutex_destroy来销毁。这两个函数原型如下：（attr的具体含义下一章讨论）
int pthread_mutex_init(
pthread_mutex_t *restrict mutex,
const pthread_mutexattr_t *restrict attr)
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
c. pthread_mutex_lock 用于Lock Mutex，如果Mutex已经被Lock，该函数调用会Block直到Mutex被Unlock，然后该函数会Lock Mutex并返回。pthread_mutex_trylock类似，只是当Mutex被Lock的时候不会Block，而是返回一个错误值EBUSY。 pthread_mutex_unlock则是unlock一个mutex。这三个函数原型如下：
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
2. 读写锁：Reader-Writer Locks
a. 多个线程可以同时获得读锁(Reader-Writer lock in read mode)，但是只有一个线程能够获得写锁(Reader-writer lock in write mode)
b. 读写锁有三种状态
i. 一个或者多个线程获得读锁，其他线程无法获得写锁
ii. 一个线程获得写锁，其他线程无法获得读锁
iii. 没有线程获得此读写锁
c. 类型为pthread_rwlock_t
d. 创建和关闭方法如下：
int pthread_rwlock_init(
pthread_rwlock_t *restrict rwlock,
const pthread_rwlockattr_t *restrict attr)
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
e. 获得读写锁的方法如下
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
pthread_rwlock_rdlock：获得读锁
pthread_rwlock_wrlock：获得写锁
pthread_rwlock_unlock：释放锁，不管是读锁还是写锁都是调用此函数
注意具体实现可能对同时获得读锁的线程个数有限制，所以在调用 pthread_rwlock_rdlock的时候需要检查错误值，而另外两个pthread_rwlock_wrlock和 pthread_rwlock_unlock则一般不用检查，如果我们代码写的正确的话。
3. Conditional Variable：条件
a. 条件必须被Mutex保护起来
b. 类型为：pthread_cond_t，必须被初始化为PTHREAD_COND_INITIALIZER（用于静态分配的条件，等价于pthread_cond_init(…, NULL)）或者调用pthread_cond_init
int pthread_cond_init(
pthread_cond_t *restrict cond,
const pthread_condxattr_t *restrict attr)
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
c. pthread_cond_wait 函数用于等待条件发生（=true）。pthread_cond_timedwait类似，只是当等待超时的时候返回一个错误值ETIMEDOUT。超时的时间用timespec结构指定。此外，两个函数都需要传入一个Mutex用于保护条件
int pthread_cond_wait(
pthread_cond_t *restrict cond,
pthread_mutex_t *restrict mutex);
int pthread_cond_timedwait(
pthread_cond_t *restrict cond,
pthread_mutex_t *restrict mutex,
const struct timespec *restrict timeout);
d. timespec结构定义如下：
struct timespec {
time_t tv_sec; /* seconds */
long tv_nsec; /* nanoseconds */
};
注意timespec的时间是绝对时间而非相对时间，因此需要先调用gettimeofday函数获得当前时间，再转换成timespec结构，加上偏移量。
e. 有两个函数用于通知线程条件被满足（=true）：
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
两者的区别是前者会唤醒单个线程，而后者会唤醒多个线程。
4. 信号量
信号量本质上是一个非负的整数计数器，它被用来控制对公共资源的访问。当公共资源增加时，调用函数sem_post（）增加信号量。只有当信号量值大于０时，才能使用公共资源，使用后，函数sem_wait（）减少信号量。函数sem_trywait（）和函数pthread_mutex_trylock（）起同样的作用，它是函数sem_wait（）的非阻塞版本。下面我们逐个介绍和信号量有关的一些函数，它们都在头文件/usr/include/semaphore.h中定义。
信号量的数据类型为结构sem_t，它本质上是一个长整型的数。函数sem_init（）用来初始化一个信号量。它的原型为：
extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value));
sem为指向信号量结构的一个指针；pshared不为０时此信号量在进程间共享，否则只能为当前进程的所有线程共享；value给出了信号量的初始值。
函数sem_post(sem_t *sem)用来增加信号量的值。当有线程阻塞在这个信号量上时，调用这个函数会使其中的一个线程唤醒，选择机制同样是由线程的调度策略决定的。
函数sem_wait( sem_t *sem)被用来阻塞当前线程直到信号量sem的值大于0，解除阻塞后将sem的值减一，表明公共资源经使用后减少。函数sem_trywait ( sem_t *sem)是函数sem_wait（）的非阻塞版本，它直接将信号量sem的值减一。
函数sem_destroy(sem_t *sem)用来释放信号量sem。
int pthread_detach(pthread_t tid);
线程或者是可汇合的（joinable）或者是脱离的（detached）。当可汇合的线程终止时，其线程ID和退出状态将保留，直到另外一个线程调用pthread_join。脱离的线程则像守护进程：当它终止时，所有的资源都释放，我们不能等待它终止。如果一个线程需要知道另一个线程什么时候终止，最好保留第二个线程的可汇合性。Pthread_detach函数将指定的线程变为脱离的。该函数通常被想脱离自己的线程调用，如：pthread_detach (pthread_self ( ));
一.pthread_create()之前的属性设置
1．线程属性设置
我们用pthread_create函数创建一个线程，在这个线程中，我们使用默认参数，即将该函数的第二个参数设为NULL。的确，对大多数程序来说，使用默认属性就够了，但我们还是有必要来了解一下线程的有关属性。
属性结构为pthread_attr_t，它同样在头文件pthread.h中定义，属性值不能直接设置，须使用相关函数进行操作，初始化的函数为
pthread_attr_init，这个函数必须在pthread_create函数之前调用。属性对象主要包括是否绑定、是否分离、
堆栈地址、堆栈大小、优先级。默认的属性为非绑定、非分离、缺省的堆栈、与父进程同样级别的优先级。
2．绑定
关于线程的绑定，牵涉到另外一个概念：轻进程（LWP：Light Weight Process）。轻进程可以理解为内核线程，它位于用户层和系统层之间。系统对线程资源的分配、对线程的控制是通过轻进程来实现的，一个轻进程可以控制一个或多个线程。默认状况下，启动多少轻进程、哪些轻进程来控制哪些线程是由系统来控制的，这种状况即称为非绑定的。绑定状况下，则顾名思义，即某个线程固定的"绑"在一个轻进程之上。被绑定的线程具有较高的响应速度，这是因为CPU时间片的调度是面向轻进程的，绑定的线程可以保证在需要的时候它总有一个轻进程可用。通过设置被绑定的轻进程的优先级和调度级可以使得绑定的线程满足诸如实时反应之类的要求。
设置线程绑定状态的函数为 pthread_attr_setscope，它有两个参数，第一个是指向属性结构的指针，第二个是绑定类型，它有两个取值： PTHREAD_SCOPE_SYSTEM（绑定的）和PTHREAD_SCOPE_PROCESS（非绑定的）。下面的代码即创建了一个绑定的线程。
＃i nclude
pthread_attr_t attr;
pthread_t tid;
/*初始化属性值，均设为默认值*/
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
pthread_create(&tid, &attr, (void *) my_function, NULL);
3．线程分离状态 线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。非分离的线程终止时，其线程ID和退出状态将保留，直到另外一个线程调用 pthread_join.分离的线程在当它终止时，所有的资源将释放，我们不能等待它终止。 设置线程分离状态的函数为 pthread_attr_setdetachstate（pthread_attr_t *attr, int detachstate）。第二个参数可选为PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）和 PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分离线程）。这里要注意的一点是，如果设置一个线程为分离线程，而这个线程运行又非常快，它很可能在 pthread_create函数返回之前就终止了，它终止以后就可能将线程号和系统资源移交给其他的线程使用，这样调用pthread_create的线程就得到了错误的线程号。要避免这种情况可以采取一定的同步措施，最简单的方法之一是可以在被创建的线程里调用 pthread_cond_timewait函数，让这个线程等待一会儿，留出足够的时间让函数pthread_create返回。设置一段等待时间，是在多线程编程里常用的方法。
4．优先级 它存放在结构sched_param中。用函数pthread_attr_getschedparam和函数 pthread_attr_setschedparam进行存放，一般说来，我们总是先取优先级，对取得的值修改后再存放回去。下面即是一段简单的例子。
＃i nclude
＃i nclude
pthread_attr_t attr; pthread_t tid;
sched_param param;
int newprio=20;
/*初始化属性*/
pthread_attr_init(&attr);
/*设置优先级*/
pthread_attr_getschedparam(&attr, ¶m);
param.sched_priority=newprio;
pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m);
pthread_create(&tid, &attr, (void *)myfunction, myarg);
5 与线程取消相关的pthread函数
int pthread_cancel(pthread_t thread)
发送终止信号给thread线程，如果成功则返回0，否则为非0值。发送成功并不意味着thread会终止。
int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate)
设置本线程对Cancel信号的反应，state有两种值：PTHREAD_CANCEL_ENABLE（缺省）和 PTHREAD_CANCEL_DISABLE，分别表示收到信号后设为CANCLED状态和忽略CANCEL信号继续运行；old_state如果不为NULL则存入原来的Cancel状态以便恢复。
int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype)
设置本线程取消动作的执行时机，type有两种取值：PTHREAD_CANCEL_DEFFERED 和 PTHREAD_CANCEL_ASYCHRONOUS，仅当Cancel状态为Enable时有效，分别表示收到信号后继续运行至下一个取消点再退出和立即执行取消动作（退出）；oldtype如果不为NULL则存入运来的取消动作类型值。
void pthread_testcancel(void)
检查本线程是否处于Canceld状态，如果是，则进行取消动作，否则直接返回。
二．线程数据处理
和进程相比，线程的最大优点之一是数据的共享性，各个进程共享父进程处沿袭的数据段，可以方便的获得、修改数据。但这也给多线程编程带来了许多问题。我们必须当心有多个不同的进程访问相同的变量。许多函数是不可重入的，即同时不能运行一个函数的多个拷贝（除非使用不同的数据段）。在函数中声明的静态变量常常带来问题，函数的返回值也会有问题。因为如果返回的是函数内部静态声明的空间的地址，则在一个线程调用该函数得到地址后使用该地址指向的数据时，别的线程可能调用此函数并修改了这一段数据。在进程中共享的变量必须用关键字volatile来定义，这是为了防止编译器在优化时（如gcc中使用-OX参数）改变它们的使用方式。为了保护变量，我们必须使用信号量、互斥等方法来保证我们对变量的正确使用。
1．线程数据 在单线程的程序里，有两种基本的数据：全局变量和局部变量。但在多线程程序里，还有第三种数据类型：线程数据（TSD: Thread-Specific Data）。它和全局变量很象，在线程内部，各个函数可以象使用全局变量一样调用它，但它对线程外部的其它线程是不可见的。例如我们常见的变量 errno，它返回标准的出错信息。它显然不能是一个局部变量，几乎每个函数都应该可以调用它；但它又不能是一个全局变量，否则在 A线程里输出的很可能是B线程的出错信息。要实现诸如此类的变量，我们就必须使用线程数据。我们为每个线程数据创建一个键，它和这个键相关联，在各个线程里，都使用这个键来指代线程数据，但在不同的线程里，这个键代表的数据是不同的，在同一个线程里，它代表同样的数据内容。和线程数据相关的函数主要有4个：创建一个键；为一个键指定线程数据；从一个键读取线程数据；删除键。
创建键的函数原型为：
int pthread_key_create __P ((pthread_key_t *__key,void (*__destr_function) (void *))); 第一个参数为指向一个键值的指针，第二个参数指明了一个destructor函数，如果这个参数不为空，那么当每个线程结束时，系统将调用这个函数来释放绑定在这个键上的内存块。这个函数常和函数pthread_once ((pthread_once_t*once_control, void (*initroutine) (void)))一起使用，为了让这个键只被创建一次。函数pthread_once声明一个初始化函数，第一次调用pthread_once时它执行这个函数，以后的调用将被它忽略。
int pthread_key_delete(pthread_key_t *key);
该函数用于删除一个由pthread_key_create 函数调用创建的键。调用成功返回值为0，否则返回错误代码。
这样，在不同的线程中调用函数createMyWin，都可以得到在线程内部均可见的窗口变量，这个变量通过函数 pthread_getspecific得到。在上面的例子中，我们已经使用了函数pthread_setspecific来将线程数据和一个键绑定在一起。这两个函数的原型如下：
int pthread_setspecific __P ((pthread_key_t __key,__const void *__pointer)); 该函数设置一个线程专有数据的值，赋给由pthread_key_create 创建的键，调用成功返回值为0，否则返回错误代码。
void *pthread_getspecific __P ((pthread_key_t __key)); 该函数获得绑定到指定键上的值。调用成功，返回给定参数key 所对应的数据。如果没有数据连接到该键，则返回NULL。
这两个函数的参数意义和使用方法是显而易见的。要注意的是，用pthread_setspecific为一个键指定新的线程数据时，必须自己释放原有的线程数据以回收空间。这个过程函数pthread_key_delete用来删除一个键，这个键占用的内存将被释放，但同样要注意的是，它只释放键占用的内存，并不释放该键关联的线程数据所占用的内存资源，而且它也不会触发函数pthread_key_create中定义的destructor函数。线程数据的释放必须在释放键之前完成。