Linux线程控制

目录

一、线程创建

1.1 pthread_create

1.2 线程传入启动函数参数方式

二、线程退出(pthread_exit函数 pthread_cancel函数)

三、线程等待

3.1 为什么要线程等待？

3.2 pthread_join函数

 四、线程分离

4.1 pthread_detach() 和 pthread_self()

五、pthread库维护线程的基本结构

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一、线程创建

1.1 pthread_create

thread:返回线程ID
attr:设置线程的属性，attr为NULL表示使用默认属性
start_routine:是个函数地址，线程启动后要执行的函数
arg:传给线程启动函数的参数
返回值：成功返回0；失败返回错误码 

1.2 线程传入启动函数参数方式

关于第四个参数，我们要注意其是void*类型指针，任意指针都可以传给线程！现在我们模拟一种错误的传参方式，传栈区资源，基于线程运行顺序产生的传参问题！

#define NUM 5
void* pthread_route(void* args)
{
    const char* name = (const char*)args;
    cout << "new thread create success, its name: "<

运行结果： 

结果显示，我们的线程名字都是一样的！

首先我们可以知道这样的结果说明我们传过去的buffer地址是同一个地址！ 有人可能疑惑不是每次循环后buffer的地址应该每次不一样吗？ 这里结合函数栈帧知识，发现并没有函数调用，所以每次都还是在main函数栈帧内，所以每次的地址其实循环进来依旧是原来的地址！

有人又会提出，不对啊，按道理应该数字是根据i+1的来啊，按照我们route函数思路不应该全是5啊！

这就说明事实不是按照我们的所想，main函数创建线程后并不是立马执行线程对应的函数，当main函数创建完所有线程后，才执行线程的代码！而此时配合前面buffer首地址没变，而里面的数据再不断变换导致！

所以我们创建线程如果想看到线程私有的东西，不能传入共享的数据！我们不能传入栈内资源(这里没有多想其他场景)，所以我们应该利用堆区资源！

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正确的传参方式：数据放入堆区，传堆区指针！

#include 
#include 
#include 
#include 
#define NUM 3
using namespace std;

//每个线程独立的资源 线程ID + 线程buffer
class Thread_data
{
public:
    pthread_t _pid;
    char namebuffer[64];
};

void *thread_route(void *args)
{
    Thread_data *p = static_cast(args);
    int cnt = 3;
    while (cnt--)
    {
        cout << "new thread create success,its name: " << p->namebuffer << " &cnt: " << &cnt <<" cnt= "<namebuffer, sizeof(pt->namebuffer), "thread %d", i + 1);
        pthread_create(&pt->_pid, nullptr, thread_route, pt);
    }
    sleep(1);
    return 0;
}

运行结果： 

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二、线程退出(pthread_exit函数 pthread_cancel函数)

void pthread_exit(void *value_ptr);
参数
value_ptr:value_ptr不要指向一个局部变量。
返回值：无返回值，跟进程一样，线程结束的时候无法返回到它的调用者（自身）

pthread_cancel  功能：取消一个执行中的线程
int pthread_cancel(pthread_t thread);
参数
thread:线程ID
返回值：成功返回0；失败返回错误码

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三、线程等待

3.1 为什么要线程等待？

为什么要有线程等待？回想以前的进程等待，父进程回收子进程，获取子进程退出信息！

对于已经退出的线程，其空间没有被释放，仍在进程的地址空间内！所以创造新的线程不会复用刚才退出线程的地址空间，这就造成了资源的浪费！

3.2 pthread_join函数

原型：
int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);
参数：
thread:线程ID
value_ptr:它指向一个指针，后者指向线程的返回值
返回值：成功返回0；失败返回错误码

线程的调用逻辑函数返回值是void*，该函数会在线程结束前将线程结束状态码保存进pthread库中，打个比方它的数字状态码是10，然后通过强转(void*)10，将4字节整形放入8字节的指针中(Linux下指针默认是64位下！)。外部获取函数内部结果，我们需要传地址，所以要传void**！

需要知道的是，我们返回的值一定是右值！也就输说常变量、堆空间资源可以返回！栈上数据不能返回因为函数栈帧结束后栈空间数据会被销毁！

#include
#include
#include
#include

using namespace std;
#define NUM 5
class pthread_data
{
public:
    pthread_t tid;
    char buffer[128];
};
class Thread_ret
{
public:
    int exit_code;
    int exit_result;
};

void* pthread_route(void* args)
{
    Thread_ret* ret = new Thread_ret();
    int cnt = 5;
    while(cnt)
    {
        cout <<"cnt: " << cnt-- <<" &cnt:" <<&cnt<exit_code = 106;
    ret->exit_result = 0;
    return (void*)ret;
}
int main()
{
    vector vp;

    for(int i=0;itid,nullptr,pthread_route,pd);
        snprintf(pd->buffer,sizeof(pd->buffer),"thread :%d pid:0x%x ",i+1,pd->tid);
        vp.push_back(pd);
    }

    for(auto& e : vp)
    {
        cout << "creat thread success: " << e->buffer<tid,(void**)(&ret));
        cout <<"join :" <buffer<<" success " <<"exit code:" <exit_code <<" exit result: " <exit_result<

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 四、线程分离

1.默认情况下，新创建的线程是joinable的，线程退出后，需要对其进行pthread_join操作，否则无法释放资源，从而造成系统泄漏。
2.如果不关心线程的返回值，join是一种负担，这个时候，我们可以告诉系统，当线程退出时，自动释放线程资源。

4.1 pthread_detach() 和 pthread_self()

分离线程，可以是指定的其他线程，也可以是自己！

int pthread_detach(pthread_t thread);

pthread_self()获取线程自己的ID！

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五、pthread库维护线程的基本结构

在前面我们了解到线程有属于自己的ID、私有栈等等结构，这些线程肯定需要被组织！如何组织呢？在Linux下线程库内用结构体(TCP)对每个线程进行组织！库其实本质是磁盘上的文件，在链接的时候将内容加载到内存的共享区内，也就是说我们的线程的属性存储在共享区内！线程的私有栈区实在共享区内！

 线程的局部存储：可以使一个全局变量让所有线程私有栈内创建一份！

在全局变量前面加上__thread 即可 ！

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