【Linux】线程概述、创建线程、终止线程

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线程概述

与进程类似，线程是允许应用程序并发执行多个任务的一种机制。一个进程可以包含多个线程。

进程是 CPU 分配资源的最小单位，线程是操作系统调度执行的最小单位。

线程是轻量级进程（LWP：Light Wight Process），在 Linux 环境下线程的本质仍是进程。

查看指定进程的 LWP 号：ps -Lf pid

进程间的信息难以共享，进程通信较难；调用 fork() 来创建进程的代价相对较高。而线程通过共享解决了这些问题。

线程之间的共享和非共享资源

• 共享资源：进程 ID 和父进程 ID，进程组 ID 和会话 ID，用户 ID 和用户组 ID，文件描述符，信号处理，文件系统的相关信息，虚拟地址空间（除栈和 .text）。
• 非共享资源：线程 ID，信号掩码，线程特有数据，error 变量，实时调度策略和优先级，栈、本地变量和函数的调用链接信息

查看当前 pthread 库版本：getconf GNU_LIBPTHREAD_VERSION

1、创建线程

函数解析

/*
    一般情况下,main函数所在的线程我们称之为主线程（main线程），其余创建的线程
    称之为子线程。
    程序中默认只有一个进程，fork()函数调用，2进行
    程序中默认只有一个线程，pthread_create()函数调用，2个线程。

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

        - 功能：创建一个子线程
        - 参数：
            - thread：传出参数，线程创建成功后，子线程的线程ID被写到该变量中。
            - attr : 设置线程的属性，一般使用默认值，NULL
            - start_routine : 函数指针，这个函数是子线程需要处理的逻辑代码
            - arg : 给第三个参数使用，传参
        - 返回值：
            成功：0
            失败：返回错误号。这个错误号和之前errno不太一样。
            获取错误号的信息：  char * strerror(int errnum);

*/

代码举例

#include 
#include 
#include 
#include 

void * callback(void * arg) {
    printf("child thread...\n");
    printf("arg value: %d\n", *(int *)arg);
    return NULL;
}

int main() {

    pthread_t tid;

    int num = 10;

    // 创建一个子线程
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, (void *)&num);

    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error : %s\n", errstr);
    } 

    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }

    sleep(1);

    return 0;   // exit(0);
}

编译运行该程序（注意，编译需要带上它的动态库，不然会报错，可以复习一下前面动态库静态库的内容），结果如下：

整个main函数中的就是主线程的内容，而callback函数中的就是其他线程的内容，如果还想创建更多线程的话，继续int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, (void *)&num);即可，新线程里的内容可以是callback，也可以自己在创建新的函数传进去。

2、终止线程

函数解析

/*

    #include 
    void pthread_exit(void *retval);
        功能：终止一个线程，在哪个线程中调用，就表示终止哪个线程
        参数：
            retval:需要传递一个指针，作为一个返回值，可以在pthread_join()中获取到。

    pthread_t pthread_self(void);
        功能：获取当前的线程的线程ID

    int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);
        功能：比较两个线程ID是否相等
        不同的操作系统，pthread_t类型的实现不一样，有的是无符号的长整型，有的
        是使用结构体去实现的。所以需要调用该函数，而不是直接用"="来进行比较
*/

代码举例

#include 
#include 
#include 

void * callback(void * arg) {
    //获取当前线程的id
    printf("child thread id : %ld\n", pthread_self());
    return NULL;    // pthread_exit(NULL);
} 

int main() {

    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, NULL);

    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error : %s\n", errstr);
    }

    // 主线程
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }

    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid ,pthread_self());

    // 让主线程退出,当主线程退出时，不会影响其他正常运行的线程。
    pthread_exit(NULL);

    printf("main thread exit\n");

    return 0;   // exit(0);
}

可以看到，当pthread_exit(NULL)执行后，主线程就已经退出了，所以后面的printf("main thread exit\n")就没有执行了。在结果中，没有看到打印出main thread exit这句话