linux多线程程序设计

1、核心理论

• 为什么需要线程？
  为了提高完成一个任务的速度，我们创建了多个进程去完成一个任务，但是多个进程间有相同的地方（例如代码相同，所使用的数据相同），同时工作时就造成了资源的浪费；为了避免资源浪费，我们进程间相同的部分分割出来，不同的部分就形成了一个小小的线程。

• 线程概念（特点）：
  · 线程就是“轻量级”的进程。（linux中不存在线程这个机制）
  · 线程与创建他的进程共享代码段、数据段。
  · 线程拥有自己的独立的栈。

• 注意：
  1.轻量级是指多个线程线程共享同一个数据段，代码段，这个代码段也是创建它的进程的代码段和数据段，这也是线程与进程的区别。
  2.多线程理解：多个线程按一定的顺序执行去完成某项任务，这些线程使用共同的数据段，代码段。
  3.当一个进程结束时，那么他所创建的线程也会结束；如果不想让其结束那就要用到线程等待函数。
  4.再调用线程相关函数时，编译程序时必须链接函数库：：-lpthread
  5.为什么线程退出函数不使用exit函数？
  因为exit是用来退出进程的，用在线程中会导致创建该线程的进程退出，进程退出了，那么所创建的所有线程都会退出。

2.函数学习

• 创建线程
  函数名：pthread_create
  函数原型：int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void*),void *arg)
  函数功能：创建一个进程
  所属头文件：pthread.h 特别注意：编译时必须链接pthread库（gcc -lpthread）

返回值：成功返回0，失败返回一个错误号

参数说明：thread：新创建的线程的id，attr：创建线程的属性，start_routine：指明线程要执行的函数的（线程的入口函数），arg：线程入口函数的参数，

• 等待线程结束
  函数名：pthread_join
  函数原型：pthread_join(pthread_t thread,void **retval)
  函数功能：等待线程结束
  所属头文件：pthread.h
  返回值：成功返回0，失败返回错误编号
  参数说明：thread：要等待结束的线程id，retval：保存线程退出的状态

• 退出线程
  函数名：pthread_exit
  函数原型：void pthread_exit(void *retval)
  函数功能：退出线程
  所属头文件：pthread.h
  返回值：空
  参数说明：retval：保存返回值

3.线程互斥

• 概念：
  在实际应用中，多个线程往往会访问同一数据或者资源，为了避免线程之间相互影响，需要引入线程互斥机制，而互斥锁（mutex）是互斥机制中的一种。（多进程并发时中引入的是信号量。）

• 初始化互斥锁函数
  pthread_mutex_init

• 获取互斥锁函数
  pthread_mutex_lock

• 释放互斥锁函数
  pthread_mutex_unlock

4.综合实例

• 两人垒墙问题
  （1）线程1
  创建线程
  等待线程结束
  结束线程
  （2）线程2
  创建线程
  等待线程结束
  结束线程

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

pthread_t thread[2];

int number = 0;
pthread_mutex_t mut;

void * worker1()
{
     int i = 0;

     printf("I am worker1!\n");

     for (i = 0;i < 10;i++)
     {
          pthread_mutex_lock(&mut);

          number++;

          pthread_mutex_unlock(&mut);

          printf("worker1 number %d\n",number);

          sleep(1);
     }

     pthread_exit(NULL);
}

void * worker2()
{
    int i = 0;

    printf("I am worker2!\n");

    for (i = 0;i < 10;i++)
    {
        pthread_mutex_lock(&mut);

        number++;

        pthread_mutex_unlock(&mut);

        printf("worker2 number %d\n",number);

        sleep(1);
    }

    pthread_exit(NULL);

}

int main()
{

     pthread_mutex_init(&mut,NULL);
//1.creat worker1 thread
     pthread_create(&thread[0],NULL,worker1,NULL);

//2.creat worker2 thread
     pthread_create(&thread[1],NULL,worker2,NULL);

//3.wait worker1 thread over
     pthread_join(thread[0],NULL);

//4.wait worker2 thread over
     pthread_join(thread[1],NULL);

     return 0;
}