Linux程序设计(7)线程

与进程相比，线程具有以下特点：
1.线程是系统调度分派的最小单位
2.线程没有独立的地址空间，多个线程共享一段地址空间（代码段，资源段共享），线程消耗更少的内存资源，线程间通信更为方便
3.线程称为轻量级进程
可以把线程看作操作系统分配CPU时间的基本单位
定义了一个函数，存储在代码段，各线程都可以进行调用；定义一个全局变量，存储在数据段，各线程都可以访问到。
若一个进程细分为多个线程，多个线程可以同时在不同的CPU上面运行，这样可以一定程度上减少程序的执行时间。
动态线程：线程可在进程执行期间的任意时刻被创建，并且线程的数量事先不需要指定。
线程标识符在某个进程中是唯一的，如果父子进程中创建多个线程，线程标识符可能相同。
int pthread_create(pthread_t thread, const pthread_attr_tattr, void*(*start_routine)(void *), void *arg)
thread:创建线程的线程id指针
attr：设置待创建线程的属性，一般置为NULL
start_routine：一个函数指针，该函数为待创建线程的执行函数
arg：传给线程执行函数的参数

pthread_self()函数用于获取线程id

void pthread_exit(void *retval) #线程退出
retval:一般设置为NULL，表示线程的退出状态
注：return()和exit()也有退出功能，return用于退出函数，exit()用于退出进程

int pthread_cancel(pthread_t thread) #杀死线程
thread:线程id

在进程中，父进程退出，子进程可继续执行；在线程中，作为程序入口的主线程退出，属于同一进程的所有线程都会退出。为了避免主线程提前退出，可使用pthread_join()函数将主线程挂起。
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval)
pthread:被等待的线程id
retval：接受thread线程执行函数的返回值，与线程的终止方式有关

为避免终止状态的线程占用内存，线程创建后进行线程分离，被分离的线程在执行结束后会自动释放，不再等待其他线程回收。
int pthread_detach(pthread_ t thread ) #用于线程分离，一般用在creat后，join前。
thread：为待分离线程的id

在编程中需要实现线程同步，因为若不对线程的执行次序加以控制，可能会出现数据混乱。
Linux系统实现线程同步的方式主要有3种：互斥锁，信号量，条件变量。
一个简单的关于线程的程序，编写一个包含2 个线程的程序，在主线程中创建一个全局变量并初始化为0，在另一个线程对这个全局变量进行递加运算，并在结束时向主线程返回一个结果，由主线程打印输出。
程序如下：

#include 
#include 
#include 
#include 

long int var = 0;
void *tfn1(void *arg) {
     
    int i = var;
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
     
        i = i + j;
    }
    printf("%d\n",i);
    pthread_exit((void *)i);
    return NULL;
}
int main(void)
{
     
    pthread_t tid1;
    int *ret1;
    pthread_create(&tid1, NULL, tfn1, NULL);
    pthread_join(tid1, (void **)&ret1);
    printf("the result is %d\n",ret1);
    pthread_exit(NULL);
}

结果如下：