Linux多线程实践(2) --线程基本API

转自http://blog.csdn.net/zjf280441589/article/details/42211495

POSIX线程库

与线程有关的函数构成了一个完整的系列，绝大多数函数的名字都是以“pthread_”打头,要使用这些函数库，要通过引入头文<pthread.h>,而且链接这些线程函数库时要使用编译器命令的“-lpthread”选项[Ubuntu系列系统需要添加的是”-pthread”选项而不是”-lpthread”,如Ubuntu 14.04版本,深度Ubuntu等]

 

pthread_create

创建一个新的线程

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

参数:

thread: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

 

附-错误检查

UNIX传统的函数:成功返回0，失败返回-1，并且对设置全局变量errno以指定错误类型。然而pthreads函数出错时不会设置全局变量errno（而其他的大部分POSIX函数会设置errno）。而是将错误代码通过返回值返回;

pthreads同样也提供了线程内的errno变量，以支持其它使用errno的代码。对于pthreads函数的错误，建议通过返回值进行判定，因为读取返回值要比读取线程内的errno变量的开销更小!

 //实践
 #include <iostream>

 #include <errno.h>
 #include <unistd.h>
 #include <pthread.h>

 #include <string.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 using namespace std;

 void *thread_routine(void *args)
 {
     for (int i = 0; i < 20; ++i)
     {
         printf("A");
         fflush(stdout);
         usleep(20);
     }
     return 0;
 }

 int main()
 {
     pthread_t tid;
     int ret = 0;
     if ((ret = pthread_create(&tid,NULL, thread_routine,NULL),NULL) != 0)
     {
         fprintf(stderr,"%s\n",strerror(ret));
         exit(-1);
     }

     for (int i = 0; i < 20; ++i)
     {
         printf("B");
         fflush(stdout);
         usleep(20);
     }

     cout << endl;

     pthread_join(tid,NULL); //该函数下面会遇到：等待线程结束
 }

运行结果(可以发现线程是交替运行的,并且运行情况不一):

pthread_exit

线程终止

 void pthread_exit(void *value_ptr);

参数:

value_ptr:指向该线程的返回值；注意：value_ptr不能指向一个局部变量。

 

 

pthread_join

等待线程结束

 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(用户获取线程的返回值)

返回值：成功返回0；失败返回错误码

 //实践
 void *threadFunction(void *args)
 {
     cout << "Start Thread..." << endl;
     cout << "End Thread..." << endl;

     pthread_exit(NULL);
 }

 int main()
 {
     pthread_t thread;
     //启动创建并启动线程
     pthread_create(&thread,NULL,threadFunction,NULL);

     cout << "Main Running..." << endl;
     cout << "Main Ending..." << endl;

     //等待线程结束
     pthread_join(thread,NULL);

     return 0;
 }

pthread_self

返回线程ID

 pthread_t pthread_self(void);
 DESCRIPTION
 <span style="white-space:pre">  </span>The pthread_self() function shall return the thread ID of the  calling thread.

 //实践1：
 void *thread_routine(void *args)
 {
     cout << pthread_self() << " START..." << endl;
     for (int i = 0; i < 20; ++i)
     {
         printf("A");
         fflush(stdout);
         usleep(20);
     }
     sleep(3);

     cout << pthread_self() << " END..." << endl;
     pthread_exit(const_cast<char *>("thread_routine exit"));
     //return (void *)"EDF";
 }

 int main()
 {
     pthread_t tid;
     int ret = 0;
     if ((ret = pthread_create(&tid,NULL, thread_routine,NULL),NULL) != 0)
     {
         fprintf(stderr,"pthread_create: %s\n",strerror(ret));
         exit(EXIT_FAILURE);
     }

     for (int i = 0; i < 20; ++i)
     {
         printf("B");
         fflush(stdout);
         usleep(20);
     }
     cout << endl;

     void *threadValue;
     if ((ret = pthread_join(tid,&threadValue)) != 0)
     {
         fprintf(stderr, "pthread_join: %s\n",strerror(ret));
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
     cout << "return message: " << static_cast<char *>(threadValue) << endl;
 }

 //实践2：主控线程与子线程传递数据
 typedef struct _Student
 {
     char name[20];
     unsigned int age;
 } Student;

 void *threadFunction(void *args)
 {
     cout << "In Thread: " << pthread_self() << endl;
     Student tmp = *(Student *)(args);
     cout << "Name: " << tmp.name << endl;
     cout << "Age: " << tmp.age << endl;

     pthread_exit(NULL);
 }

 int main()
 {
     Student student = {"xiaofang",22};

     pthread_t thread;
     //启动创建并启动线程
     pthread_create(&thread,NULL,threadFunction,&student);
     //等待线程结束
     pthread_join(thread,NULL);

     return 0;
 }

pthread_cancel

取消一个执行中的线程      

 int pthread_cancel(pthread_t thread);

返回值：成功返回0；失败返回错误码;

 

pthread_detach

将一个线程分离-如果在新创建的线程结束时主线程没有结束同时也没有调用pthread_join，则会产生僵线程，次问题可以通过设置线程为分离的(detach)来解决；

 int pthread_detach(pthread_t thread);

返回值：成功返回0；失败返回错误码;

 

总结：进程　VS. 线程

进程(pid_t)	线程(pthread_t)
Fork	Pthread_create
Waitpit	Pthread_join/Pthread_detach
Kill	Pthread_cancel
Pid	Pthead_self
Exit/return	Pthread_exit/return