C++ 多线程
两种类型的多任务处理:基于进程和基于线程。
- 基于进程的多任务处理是程序的并发执行。
- 基于线程的多任务处理是同一程序的片段的并发执行。
多线程程序包含可以同时运行的两个或多个部分。这样的程序中的每个部分称为一个线程,每个线程定义了一个单独的执行路径。
创建线程
下面的程序,我们可以用它来创建一个 POSIX 线程:
#include <pthread.h>
pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)
在这里,pthread_create 创建一个新的线程,并让它可执行。下面是关于参数的说明:
参数 | 描述 |
---|---|
thread | 指向线程标识符指针。 |
attr | 一个不透明的属性对象,可以被用来设置线程属性。您可以指定线程属性对象,也可以使用默认值 NULL。 |
start_routine | 线程运行函数起始地址,一旦线程被创建就会执行。 |
arg | 运行函数的参数。它必须通过把引用作为指针强制转换为 void 类型进行传递。如果没有传递参数,则使用 NULL。 |
创建线程成功时,函数返回 0,若返回值不为 0 则说明创建线程失败。
参数arg是线程运行函数的参数。新创建的线程从start_routine函数的地址开始运行,该函数只有一个无类型指针参数arg。若要想向start_routine传递多个参数,可以将多个参数放在一个结构体中,然后把结构体的地址作为arg参数传入,但是要非常慎重,程序员一般不会这么做。
在编译时注意加上-lpthread参数,以调用静态链接库。因为pthread并非Linux系统的默认库。
终止线程
使用下面的程序,我们可以用它来终止一个 POSIX 线程:
#include <pthread.h>
pthread_exit (status)
在这里,pthread_exit 用于显式地退出一个线程。通常情况下,pthread_exit() 函数是在线程完成工作后无需继续存在时被调用。
如果 main() 是在它所创建的线程之前结束,并通过 pthread_exit() 退出,那么其他线程将继续执行。否则,它们将在 main() 结束时自动被终止。
一个线程结束有两种途径: main() 结束时自动被终止;通过 pthread_exit() 退出
线程主函数的函数体中,不能使用return;语句,如果想退出线程,可以用pthread_exit(0);返回。
#include <iostream> // 必须的头文件 #include <pthread.h> using namespace std; #define NUM_THREADS 5 // 线程的运行函数 void* say_hello(void* args) { cout << "Hello Runoob!" << endl; return 0; } int main() { // 定义线程的 id 变量,多个变量使用数组 pthread_t tids[NUM_THREADS]; for(int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i) { //参数依次是:创建的线程id,线程参数,调用的函数,传入的函数参数 int ret = pthread_create(&tids[i], NULL, say_hello, NULL); if (ret != 0) { cout << "pthread_create error: error_code=" << ret << endl; } } //等各个线程退出后,进程才结束,否则进程强制结束了,线程可能还没反应过来; pthread_exit(NULL); }
多线程:memcache,redis 6.0
多进程:nginx
多进程的数据空间是独立的,同一进程中的多线程的数据是共享的(造成资源冲突的麻烦),线程消耗的资源比进程要少;
查看线程
在top命令中,如果加上-H参数,top中的每一行显示的不是进程,而是一个线程。
top -H
在ps命令中加-xH参数也可以显示线程,加grep可以过滤内容。
ps -xH ps -xH|grep ***
pthread_join使一个线程等待另一个线程结束。
代码中如果没有pthread_join;主线程会很快结束从而使整个进程结束,从而使创建的线程没有机会开始执行就结束了。加入pthread_join后,主线程会一直等待直到等待的线程结束自己才结束,使创建的线程有机会执行。
所有线程都有一个线程号,也就是threadid,其类型为pthread_t。 通过调用pthread_self()函数可以获得自身的线程号。
如果你的主线程,也就是main函数执行的那个线程,在你其他线程退出之前就已经退出,那么带来的bug则不可估量。通过pthread_join函数会让主线程阻塞,直到所有线程都已经退出。
int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);
thread:等待退出线程的线程号。
value_ptr:退出线程的返回值。
可以通过pthread_join()函数来使主线程阻塞等待其他线程退出,这样主线程可以清理其他线程的环境。但是还有一些线程,更喜欢自己来清理退出 的状态,他们也不愿意主线程调用pthread_join来等待他们。我们将这一类线程的属性称为detached(分离的)。如果我们在调用 pthread_create()函数的时候将属性设置为NULL,则表明我们希望所创建的线程采用默认的属性,也就是jionable(此时不是detached)。
如果需要将属性 设置为detached。则应该如下设定:
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
pthread_create(&pthreadid, &attr, myprocess, &arg);
警告:
在线程设置为joinable后,可以调用pthread_detach()使之成为detached。但是相反的操作则不可以。还有,如果线程已经调用pthread_join()后,则再调用pthread_detach()则不会有任何效果。
线程可以通过自身执行结束来结束,也可以通过调用pthread_exit()来结束线程的执行。另外,线程甲可以被线程乙被动结束。这个通过调用pthread_cancel()来达到目的。
int pthread_cancel(pthread_t thread);
函数调用成功返回0。
当然,线程也不是被动的被别人结束。它可以通过设置自身的属性来决定如何结束
线程的被动结束分为两种,一种是异步终结,另外一种是同步终结。异步终结就是当其他线程调用pthread_cancel的时候,线程就立刻被结束。而同 步终结则不会立刻终结,它会继续运行,直到到达下一个结束点(cancellation point)。当一个线程被按照默认的创建方式创建,那么它的属性是同步终结。