Linux C 线程

概述

  线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位(程序执行流的最小单元)。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程（lightweight processes），但轻量进程更多指内核线程（kernel thread），而把用户线程（user thread）称为线程。

线程和进程的异同

包含关系：
  每个进程至少有一个线程，这些线程共享进程的所有资源，线程本身只拥有自己的栈空间。
控制块：
  线程是TCB，进程是PCB。
基本单位：
  进程——资源分配的最小单位，线程——程序执行的最小单位。(面试)
状态：
  进程和线程一样都拥有阻塞态、就绪态、运行态。
在Linux中的编译指令：
  进程使用 gcc xxx.c -o xxx
  线程使用 gcc xxx.c -lpthread -o xxx

如何选择使用进程还是线程

①需要频繁创建销毁的优先使用线程，因为对进程来说创建和销毁一个进程代价是很大的。
②切换频繁和耗时操作用线程，因为程的切换速度快，应用程序的响应快。
③多机分布的用进程，多核分布用线程，因为对 CPU 系统的效率使用上线程更占优。
④并行操作时使用线程，如 C/S 架构的服务器端并发线程响应用户的请求。
⑤需要更稳定安全时，适合选择进程；需要速度时，选择线程更好。

函数

获取进程自身ID  pthread_self

头文件：
  #include
函数原型：pthread_t pthread_self(void);
返回值：进程自身的 ID。

	pthread_t pid = pthread_self();

创建线程  pthread_create

头文件：
  #include
函数原型：int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);
参数介绍：
  thread： 子线程ID。
  attr：分离属性与非分离属性。

  void *(*start_routine) (void *)：线程服务函数。
  arg：线程函数的参数
返回值：成功返回 0 失败返回 error。

分离与非分离属性：
分离:分离一个正在运行的线程并不影响进程，仅仅是通知当前系统该线程结束时，其所属的资源可以回收；分离的线程在终止时会保留它的虚拟内存，包括他们的堆栈和其他系统资源，有时这种线程被称为“僵尸线程”。
非分离：如果线程具有非分离属性，进程终止时会被立刻回收将释放掉所有线程。终止时未释放的系统资源和进程资源，不保存线程返回值的内存空间、堆栈、寄存器等。

void * pthread_fun(void * arg)
{}
	pthread_t pid;
	pthread_create(&pid,NULL,pthread_fun,NULL);

退出线程  pthread_exit

头文件：
  #include
函数原型：void pthread_exit(void *retval);
参数介绍：
  retval：返回值地址。

void * pthread_fun(void * arg)
{
	pthread_exit(NULL);
}

线程等待  pthread_join

头文件：
  #include
函数原型：int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
参数介绍：
  thread：等待线程的 ID
  Retval：返回值。
返回值：成功返回 0，失败返回 error。

	pthread_join( pid , NULL );

四种线程模型

注：下面图中的pc为pthread_create简写。

1 ）单线程

执行顺序：
main → fun1 → fun2 → fun3 → mainend
此模型中只有一个线程，所有的函数线程id相同。

2 ）单线程

执行顺序：
main → fun1 → fun2 → fun1end → fun3 → mainend
此模型中只有一个线程，所有的函数线程id相同。

3 ）双线程

执行顺序：
main → fun2 → fun3 → mainend
 ↓pc(fun1)
fun1 → fun1end
此模型中有俩个线程。

4 ）三线程

执行顺序
main → fun3 → mainend
 ↓pc(fun1)
fun1 → fun1end
 ↓pc(fun2)
fun2 → fun2end
此模型中有三个线程。