线程的接口

线程标识

  和每个进程都会有一个起标识作用的进程ID一样，每个线程也都会有一个线程ID。两者间要注意的地方就是，进程ID在整个系统中是唯一的；而由于一个线程只会属于一个进程，因此线程ID在整个系统中不要求唯一，但是在同一个进程中的线程ID必须是唯一的。
  进程ID是用pid_t数据类型来表示，而线程ID用pthread_t数据类型来表示，而这两个数据类型实质就是一个整数。例如pthread_t类型的定义如下：

typedef unsigned long int pthread_t;

即线程ID本质上就是一个无符号长整型。

注：
在不同系统其类型的定义是有区别的，这一点在《UNIX环境高级编程》一书中有提到：


“  Linux 3.2.0使用无符号长整型表示pthread_t数据类型。Solaris 10把pthread_t数据类型表示为无符号整型。FreeBSD 8.0和Mac OS X 10.6.8用一个指向pthread结构的指针来表示pthread_t数据类型。”

如果一个线程要获取自己的线程ID（注意是自己获取自己的），可以调用pthread_self函数：

#include 
pthread_t pthread_self(void);

  在有线程机制的系统中，每一个进程都会至少有一个线程被称为主线程，这也是进程被创建时的第一个线程。下面可以查看一下主线程的线程ID：

#include 
#include 

int main(void)
{
    printf("%ld\n", pthread_self()); \\ 线程ID在Linux下是无符号长整型，所以可以用%ld来格式化输出
    return 0;
}

（自己编译运行看结果吧 … …）

线程创建

  创建线程可以调用pthread_create函数：

#include 

int pthread_create (pthread_t *tidp,
			   	    const pthread_attr_t *attr,
			   		void *(*start_rtn) (void *),
			   		void *arg);

• tidp是指向线程标识（或者说线程ID）的指针（就算线程ID只是一个整数，它还是被存放在内存中的，况且有些系统的线程ID并不是一个简单的整数而是一个结构体）。
• attr是用来改变线程属性的参数。这篇笔记没有记录任何线程属性的知识，默认情况下按NULL处理即可。
• start_run是一个函数，新线程被创建后会从该函数的地址开始执行。注意这里传入的是这个函数的地址作为参数。
• arg就是start_run函数的参数。

最初的线程被称为主线程这在前面讲过。按照套路后面被主线程创建的线程就可以叫做子线程了。

#include 
#include 
#include 
#include 

void* son_thread(void *arg)
{
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        printf("I'm son_thread\n");
        sleep(1);
    }
}

int main(void)
{
    pthread_t son_id;
    pthread_create(&son_id, NULL, son_thread, NULL);
    printf("son_thread has been created successfully.\n");
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        printf("I'm parent_thread\n");
        sleep(1);
    }
    exit(0);
}

注意pthread并不是Linux默认的库，所以编译时要加上-lpthread 。

上面程序的运行结果：

$ ./a.out
son_thread has been created successfully.
I'm parent_thread
I'm son_thread
I'm parent_thread
I'm son_thread
I'm parent_thread
I'm son_thread
I'm parent_thread
I'm parent_thread
$

注意程序中的sleep是必要的，因为子线程会随着主线程的关闭而强制关闭。如果没有sleep主线程很快就运行完了，子线程根本就没有机会运行。

线程终止

  终止线程的方法其实就在刚才提到了一种：随着主(父)线程的退出，子线程也会退出。线程的终止主要可以视为自愿终止和非自愿终止。
  非自愿终止主要为通过同一进程中的其它线程来关闭某一线程。自愿终止一般为正常的退出并返回退出码、调用pthread_exit函数终止。
  pthread_exit函数的原型：

#include 

void pthread_exit(void *rval_ptr);

其中rval_ptr相当于一个线程的退出码。

  某一个线程的rval_ptr也可以被其它线程获取到：

#include 

int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);

该函数就相当于wait调用，线程可以指定另一个线程thread的结束并获取到它的退出码，但是调用pthread_join的线程将会进入到阻塞态。

如果不需要退出码，可以将rval_ptr设为NULL。

有了上面两个函数，前面的代码即使没有sleep子线程也可以正常运行：

#include 
#include 
#include 
#include 

void* son_thread(void *arg)
{
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        printf("I'm son_thread\n");
        //sleep(1);
    }
    pthread_exit((void *)3);
}

int main(void)
{
    pthread_t son_id;
    void *rval_ptr;
    pthread_create(&son_id, NULL, son_thread, NULL);
    printf("son_thread has been created successfully.\n");
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        printf("I'm parent_thread\n");
        //sleep(1);
    }
    pthread_join(son_id, &rval_ptr);
    printf("son_thread's exit code is %ld\n", (long)rval_ptr);
    exit(0);
}

运行结果：

$ ./a.out
son_thread has been created successfully.
I'm parent_thread
I'm parent_thread
I'm parent_thread
I'm parent_thread
I'm parent_thread
I'm son_thread
I'm son_thread
I'm son_thread
son_thread's exit code is 3
$ 

pthread_exit看起来和正常退出没什么区别，但像之前的程序中主进程根本无法获知子线程退出状态，而使用pthread_exit就能做到了。