线程 pthread

定义及基本概念：

              一个标准的线程由线程ID，当前指令指针(PC），寄存器集合和堆栈组成。

             线程是进程中的一个实体，它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。

             Linux 下 pthread 的实现是通过系统调用 clone()来实现。 clone() 是Linux所特有的系统调用，它的使用方法类似fork().

线程之间的关系：           

　　　一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。

线程的好处：

              1） 减少了CUP\内存的开销

              2） 方便相互通讯（线程之间共享代码段、堆栈段等）

线程 与 进程的区别：

　　1)地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;
　　2)资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源
 　　3)线程是处理器调度的基本单位,但进程不是.
 　　4)二者均可并发执行.

     小结：进程是资源的分配的基本单位，线程是调度的基本单位。 进程包含线程，线程共用进程的资源。

线程的同步：

         Mutex(互斥锁)： 用来锁住共用的内存，同时只有一个线程访问

　　 解决方法：在门口挂N把钥匙，进去的人就取一把钥匙，出来时就把钥匙挂回原处。后面来的人，发现没有钥匙架空了，就知道在门口排队。这种方法叫“”信号量“”（Semaphore）,用来保证多个线程不会相互冲突。

          Mutex （互斥锁）是 Semaphore 的一种特殊的情况，(N = 1).      　　

举例说明：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>

 void* do_it(void* arg)

{

　　int i = 10;
　　while (i--)
　　{
　　　　printf(".");
　　　　fflush(stdout);  
　　　　sleep(1);
　　}
}

int main()
{
　　pthread_t t;

　　pthread_create(&t, NULL, do_it, NULL);

　    pthread_join(t, NULL);

　　printf("hello world\n");

　　return 0;
}

 

 

　　pthread_t  在头文件 /usr/include/bits/pthreadtypes.h中定义：

                            typedef  unsigned long int pthread_t ;  它是一个线程的标识符

　函数pthread_create 用来创建一个线程，它的原型：

                   extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));

　　　　第一个参数为指向线程标识符的指针，第二个参数用来设置线程属性，第三个参数是线程运行函数的起始地址，最后一个参数是运行函数的参数。这里，我们的函数thread不需要参数，所以最后一个参数设为空指针。第二个参数我们也设为空指针，这样将生成默认属性的线程。对线程属性的设定和修改我们将在下一节阐述。当创建线程
成功时，函数返回0，若不为0则说明创建线程失败，常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程，例如线程数目过多了；后者表示第二个参
数代表的线程属性值非法。创建线程成功后，新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数，原来的线程则继续运行下一行代码。

 

函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为：
extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));

第一个参数为被等待的线程标识符，第二个参数为一个用户定义的指针，它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等
待到被等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源被收回。一个线程的结束有两种途径，一种是象我们上面的例子一样，函数结束了，调用它的线程也就结
束了；

另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为：

extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));

　唯一的参数是函数的返回代码，只要pthread_join中的第二个参数thread_return不是NULL，这个值将被传递给thread_return。最后要说明的是，一个线程不能被多个
线程等待，否则第一个接收到信号的线程成功返回，其余调用pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。
　　在这一节里，我们编写了一个最简单的线程，并掌握了最常用的三个函数pthread_create，pthread_join和pthread_exit。下面，我们来了解线程的一些常用属性以
及如何设置这些属性。