day5 线程的创建和参数传递
线程的基本特点
什么是进程：
1、进程有独立的地址空间；
2、Linux为每个进程创建task_struct；
3、每个进程都参与内核的调度，互不影响；
什么是线程：
1、进程在切换是系统开销大；
2、很多操作系统引入了轻量级进程LWP；
3、同一进程中的线程共享相同地址空间；
4、Linux不区分进程、线程；
线程的特点：
1、通常线程指的是共享地址空间的多个任务；
2、使用多线程的好处
大大提高了任务切换的效率；
避免了额外的TLB &cache的刷新
| 线程共享资源 | 线程私有资源 |
| 可执行的指令 | 线程ID（TID） |
| 静态数据 | PC（程序计数器）和相关寄存器 |
| 进程中打开的文件描述符 | 堆栈 |
| 用户ID | 错误号（error） |
| 用户组ID | 优先级、执行状态和属性 |
线程的创建与结束
线程创建函数
#include
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*routine)(void *), void *arg);
成功时返回0，失败时返回错误码；
参数：
thread：线程对象；
pthread_attr_t *attr ：是一个结构体，传入线程的属性；
void *(*routine)(void *)：传入线程的回调函数，返回值和传入参数都是void *；
attr：线程属性，NULL代表默认属性；
routine：线程执行的函数；
arg：传递给routine的参数，参数是void * ，注意传递参数格式；
代码实现：
#include
#include
#include
int *testThread(char *arg) {
printf("This is a thread test\n");
return NULL;
}
int main()
{
pthread_t tid;
int ret;
ret = pthread_create(&tid, NULL, (void*)testThread, NULL);
printf("this is main thread\n");
sleep(1);
}
注意：主进程的退出，它创建的线程也会退出。线程创建需要时间，如果主进程马上退出，那线程不能得到执行；
获取线程ID
1、 pthread_self(void)函数
#include
pthread_t pthread_self(void) 功能：查看自己的TID;
2、直接在主进程在打印
printf("TID=%lu\n", tid)线程结束函数
#include
void pthread_exit(void *retval); 结束当前线程；
retval可被其他线程通过pthread_join获取；
线程私有资源被释放；
代码实现：
#include
#include
#include
int *testThread(char *arg) {
printf("This is a thread test tid=%lu\n", pthread_self());
pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
pthread_t tid;
int ret;
ret = pthread_create(&tid, NULL, (void*)testThread, NULL);
printf("this is main thread tid=%lu\n", tid);
sleep(1);
}
编译错误分析
错误1
createP_t.c:14:36: warning: passing argument 3 of ‘pthread_create’ from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
ret = pthread_create(&tid,NULL,testThread,NULL);
^
In file included from createP_t.c:1:0:
/usr/include/pthread.h:233:12: note: expected ‘void * (*)(void *)’ but argument is of type ‘int * (*)(char *)’
意义：表示pthread_create参数3的定义和实际代码不符合，期望的是void * (*)(void *) ，实际的代码是int * (*)(char *)
解决方法：改为pthread_create(&tid,NULL,(void*)testThread,NULL);
错误2，链接错误
createP_t.c:(.text+0x4b)：对‘pthread_create’未定义的引用
collect2: error: ld returned 1 exit status
意义：这个链接错误表示pthread_create这个函数没有实现
解决方法：编译时候加 -lpthread
线程间参数传递
方式1：通过地址传递参数，注意类型的转换；
#include
#include
#include
void *testThread(void *arg) {
printf("This is a thread test tid=%lu\n", pthread_self());
printf("intput arg=%d\n", *(int *)arg);
pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
pthread_t tid;
int ret;
int arg = 5;
ret = pthread_create(&tid, NULL, (void*)testThread, (void*)&arg);
printf("this is main thread tid=%lu\n", tid);
sleep(1);
}
编译错误之处：
createP_t.c:8:34: warning: dereferencing ‘void *’ pointer
printf("input arg=%d\n",(int)*arg);
^
createP_t.c:8:5: error: invalid use of void expression
printf("input arg=%d\n",(int)*arg);
错误原因：是void *类型指针不能直接用*取值（*arg），因为编译不知道数据类型。
解决方法：转换为指定的指针类型后再用*取值 比如：*(int *)arg
2、值传递，这时候编译器会告警，需要程序员自己保证数据长度正确
#include
#include
#include
void *testThread(void *arg) {
printf("This is a thread test tid=%lu\n", pthread_self());
printf("intput arg=%d\n", (int)arg);
pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
pthread_t tid;
int ret;
int arg = 5;
ret = pthread_create(&tid, NULL, (void*)testThread, (void *)arg);
printf("this is main thread tid=%lu\n", tid);
sleep(1);
}
问题：使用pthread_create实现 10 个子线程，并且让每个子线程打印自己的线程号
代码实现：
#include
#include
#include
void *testThread(void *arg) {
printf("This is a thread test tid=%lu\n", pthread_self());
printf("this is %d thread\n",(int)arg);
pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
pthread_t tid[10];
int ret;
int arg;
int i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
ret = pthread_create(&tid[i], NULL, testThread, (void *)i);
printf("this is main thread tid=%lu\n", tid[i]);
}
sleep(1);
}
运行遇到错误：
stack smashing detected ***: ./mthread_t terminated
已放弃 (核心已转储)原因：栈被破坏了（数组越界）