Linux线程

博客内容：线程

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线程

1、啥叫线程？

在一个程序里的一个执行路线就叫做线程（thread）。更准确的定义是：线程是“一个进程内部的控制序列”一切进程至少都有一个执行线程，线程在进程内部运行，本质是在进程地址空间内运行在Linux系统中，在CPU眼中，看到的PCB都要比传统的进程更加轻量化透过进程虚拟地址空间，可以看到进程的大部分资源，将进程资源合理分配给每个执行流，就形成了线程执行流。

2、线程与进程的异同

在Linux中是没有线程这个说法的，线程都是使用进程来进行模拟的，在Linux中叫做轻量级进程（LWP）。对于LWP来说，它的执行粒度更小。

在Linux中LWP使用的就是进程的pcb，共享一块地址空间。线程是进程的一个执行分支，所以对于线程来说一旦出现异常，像除零、野指针的问题出现，进程也会随之出现崩溃。

**进程可以实现对于资源的分配，也是资源分配的基本单位。线程存在于进程中作为调度的基本单位。**线程共享进程的数据，但是线程也拥有自己的ID、一组寄存器、独立的栈空间，errno，信号屏蔽字，调度优先级。简单的说就是以前一个工程的所有项目是一个人负责，线程的出现就减轻了工作量，提高了效率。
进程的多个线程共享 同一地址空间,因此Text Segment、Data Segment都是共享的,如果定义一个函数,在各线程中都可以调用,如果定义一个全局变量,在各线程中都可以访问到,除此之外,各线程还共享以下进程资源和环境:

1. 文件描述符表
2. 每种信号的处理方式(SIG_ IGN、SIG_ DFL或者自定义的信号处理函数)
3. 当前工作目录
4. 用户id和组id

线程与进程之间的关系

对于进程和进程的关系可以参考一下阮一峰大佬的这篇博客《进程与线程的一个简单解释》 十分形象。

二、如何创建线程？

1.创建线程

pthread库是一个原生线程库，在Linux中是会自带的，且线程接口函数的返回值都是成功返回0，失败返回-1。在编译时需要带-lpthread，使用函数接口

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

参数介绍：参数一作为线程的名称，第二个参数是线程的属性，一般 设置为null，第三个参数是线程执行的函数，第四个参数，作为传入执行函数的参数。

2.线程退出接口

#include 
void pthread_exit(void *retval);

参数介绍：类似于exit，pthread_exit或者return返回的指针所指向的内存单元必须是全局的或者是用malloc分配的,不能在线程函数的栈上分配,因为当其它线程得到这个返回指针时线程函数已经退出了。终止调用它的线程并返回一个指向某个对象的指针，该返回值可以通过pthread_join函数的第二个参数得到。

int pthread_cancel(pthread_t thread);

也可以通过线程的ID来取消执行中的线程。

pthread_t pthread_self(void);

线程的ID获取函数

3.线程阻塞等待

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

参数：线程ID、可以是pthread_exit的值，也可以设置null。调用该函数的线程将挂起等待,直到id为thread的线程终止。
线程和进程类似，如果结束后没有被释放，任然会在地址空间内，新的线程不会复用刚才的退出线程的空间。

4.分离线程

int pthread_detach(pthread_t thread);

参数：线程ID。默认创建的线程都是joinable的，线程结束后，需要进行pthread_join操作，避免内存泄漏。但是使用pthread_join是有一定的消耗的，如果不管线程的退出结果的话可以使用该函数来自动释放资源。
对于线程来说可以分离其他目标线程，也可以自己分离自己。但是使用这个函数就不能使用函数pthread_join。俩会冲突。

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总结

创建一个新线程的代价要比创建一个新进程小得多 。 与进程之间的切换相比，线程之间的切换需要操作系统做的工作要少很多 线程占用的资源要比进程少很多 能充分利用多处理器的可并行数量 在等待慢速I/O操作结束的同时，程序可执行其他的计算任务 计算密集型应用，为了能在多处理器系统上运行，将计算分解到多个线程中实现 I/O密集型应用，为了提高性能，将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作。