linux环境下的多线程编程（一）

目录

一，线程概述

二，线程函数

 1.线程的创建

 2.线程的退出与回收

3.线程分离 

 三.程序测试

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一，线程概述

线程是轻量级的进程（LWP：light weight process），在 Linux 环境下线程的本质仍是进程。在计算机上运行的程序是一组指令及指令参数的组合，指令按照既定的逻辑控制计算机运行。操作系统会以进程为单位，分配系统资源，可以这样理解，进程是资源分配的最小单位，线程是操作系统调度执行的最小单位。

二，线程函数

• 每一个线程都有一个唯一的线程 ID，ID 类型为 pthread_t，这个 ID 是一个无符号长整形数，如果想要得到当前线程的线程 ID，可以调用如下函数：

pthread_t pthread_self(void);	// 返回当前线程的线程ID

 1.线程的创建

1.  在一个进程中调用线程创建函数，就可得到一个子线程，和进程不同，需要给每一个创建出的线程指定一个处理函数，否则这个线程无法工作。

#include 
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                   void *(*start_routine) (void *), void *arg);

• 参数:
• thread: 传出参数，是无符号长整形数，线程创建成功，会将线程 ID 写入到这个指针指向的内存中
• attr: 线程的属性，一般情况下使用默认属性即可，写 NULL
• start_routine: 函数指针，创建出的子线程的处理动作，也就是该函数在子线程中执行。
• arg: 作为实参传递到 start_routine 指针指向的函数内部
• 返回值：线程创建成功返回 0，创建失败返回对应的错误号

 2.线程的退出与回收

1. 在编写多线程程序的时候，如果想要让线程退出，但是不会导致虚拟地址空间的释放（针对于主线程），我们就可以调用线程库中的线程退出函数，只要调用该函数当前线程就马上退出了，并且不会影响到其他线程的正常运行，不管是在子线程或者主线程中都可以使用。

#include 
void pthread_exit(void *retval);
//参数：线程退出的时候携带的数据，当前子线程的主线程会得到该数据。如果不需要使用，指定为 NULL

 2.

线程和进程一样，子线程退出的时候其内核资源主要由主线程回收，线程库中提供的线程回收函叫做 pthread_join()，这个函数是一个阻塞函数，如果还有子线程在运行，调用该函数就会阻塞，子线程退出函数解除阻塞进行资源的回收，函数被调用一次，只能回收一个子线程，如果有多个子线程则需要循环进行回收。

#include 
// 这是一个阻塞函数, 子线程在运行这个函数就阻塞
// 子线程退出, 函数解除阻塞, 回收对应的子线程资源, 类似于回收进程使用的函数 wait()
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

• 参数:
• thread: 要被回收的子线程的线程 ID
• retval: 二级指针，指向一级指针的地址，是一个传出参数，这个地址中存储了 pthread_exit () 传递出的数据，如果不需要这个参数，可以指定为 NULL
• 返回值：线程回收成功返回 0，回收失败返回错误号。

3.线程分离 

 

在某些情况下，程序中的主线程有属于自己的业务处理流程，如果让主线程负责子线程的资源回收，调用 pthread_join() 只要子线程不退出主线程就会一直被阻塞，主要线程的任务也就不能被执行了。

在线程库函数中为我们提供了线程分离函数 pthread_detach()，调用这个函数之后指定的子线程就可以和主线程分离，当子线程退出的时候，其占用的内核资源就被系统的其他进程接管并回收了。线程分离之后在主线程中使用 pthread_join() 就回收不到子线程资源了，同理主线程也就不会阻塞了。

#include 
// 参数就子线程的线程ID, 主线程就可以和这个子线程分离了
int pthread_detach(pthread_t thread);

 

 三.程序测试

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

struct test{
    int num;
    int age;
};

void* working(void* arg);

int main()
{
    struct test t;

    //1.创建一个子线程
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, working, &t);

    printf("子线程创建成功,ID: %ld\n", tid);
    printf("我是主线程， ID: %ld\n", pthread_self());
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("i = %d\n", i);
    }
    sleep(1);

    void* ptr;
    pthread_join(tid, &ptr);
    printf("num = %d, age = %d\n", t.num, t.age);

    return 0;
}

void* working(void* arg)
{
    printf("我是子线程， ID: %ld\n", pthread_self());
    for(int i=0; i<9; ++i)
    {
        printf("child == i: = %d\n", i);
    }

    struct test* t = (struct test*)arg;
    t->age = 16;
    t->num = 100;
    pthread_exit(t);
    // return NULL;
}

 程序运行结果如下：