多线程编程

概念：

进程内的一个执行单元，执行的一段程序片段。共享全局变量。（和主函数同时执行的子函数就是一个线程）（hello world程序，可以说是一个进程，也可以说是一个线程）。

参考手册：

man  7  threads

查看线程：

命令：

ps  -T  -p  <pid>————查看该pid的线程

top  -H  -p  <pid>————开启线程查看

htop——设置：F2（开启“树状视图”查看）（开启“显示自定义线程”选项）F10（退出设置）

文件：

/proc/PID/task/————线程默认的名字和进程名相同

/proc/PID/task/comm——线程名

PS：PID为要查的PID号，没有PID这个文件夹。

获取线程标识：

pthread_t  pthread_self（void）；

返回值——当前线程的线程ID，用%lu打印。

获取/设置线程名字：

int  prctl（int option，unsigned long arg2）；

option：

PR_GET_NAME——获取当前线程的名字

PR_SET_NAME——设置当前线程名字（宏定义为9）

arg2：

线程名的长度最大为15字节，且应该以‘\0’结尾（共计最多16个字符）

返回值：

0——成功

-1——出错

代码：

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>#include <sys/prctl.h>int main(){printf("PID:%d,TID:%lu\n",getpid(),pthread_self());char name[16] = {0};prctl(PR_SET_NAME,"test");prctl(PR_GET_NAME,name);printf("TNAME:%s\n",name);}

创建进程：

int pthread_create（pthread_t* tidp，pthread_attr* attr，void* （*start_rtn）（void），void* arg）；

tidp：

线程ID指针。

start_rtn：

函数指针。

arg：

start_rtn指向函数的形参。

返回值：

0——成功

非0——出错

attr：

写NULL即可。

代码：

#include <unistd.h>#include <pthread.h>#include <sys/prctl.h>int info(){printf("PID:%d,TID:%lu",getpid(),pthread_self());char name[16] = {0};prctl(PR_GET_NAME,name);printf("TNAME:%s\n",name);}void* method(void* arg){info();}int main(){info();printf("PID:%d,TID:%lu\n",getpid(),pthread_self());pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,method,NULL);printf("new tid:%lu\n",tid);sleep(1);}

正常终止线程：

子线程：

1.return：

线程处理函数。

2.void pthread_exit（void* retval）；

函数的返回指针，用pthread_join函数的第二个参数进行接收。（用在线程回调函数中，返回线程数据）

主线程：

1.线程合并：

可由其他线程终止，回收资源。

int  pthread_join（pthread_t tid，void**  retval）；

tid——被等待的线程标识符。

retval——一个用户定义的指针，可以用来存储被等待进程的返回值。

返回值——0为成功，非0为错误码。

代码：

#include <pthread.h>#include <sys/prctl.h>int info(){printf("PID:%d,TID:%lu",getpid(),pthread_self());char name[16] = {0};prctl(PR_GET_NAME,name);printf("TNAME:%s\n",name);}void* method(void* arg){sleep(5);info();}int main(){info();pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,method,NULL);printf("new tid:%lu\n",tid);//sleep(1);pthread_join(tid,NULL);}

2.线程分离：

不能被其他线程终止，存储资源在它终止时由系统自动回收释放。

int pthread_detach（pthread_t tid）；

tid——要释放线程的标识符ID

返回值——0为成功，非0为错误码。

代码：

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>#include <sys/prctl.h>#include <string.h>#include <errno.h>int info(){printf("PID:%d,TID:%lu",getpid(),pthread_self());char name[16] = {0};prctl(PR_GET_NAME,name);printf("TNAME:%s\n",name);}void* method(void* arg){sleep(15);info();printf("arg:%s",arg);}pthread_t create_thread(){pthread_t tid;    static char test[] = "Hello thread";pthread_create(&tid,NULL,method,(void*)test);pthread_detach(tid);return tid;}int main(){info();pthread_t tid;//char test[]="hello thread";//pthread_create(&tid,NULL,method,test);tid = create_thread();printf("new tid:%lu\n",tid);//sleep(1);int err;if((err = pthread_join(tid,NULL))!=0){fprintf(stderr,"pthread_join error:%s",strerror(err));return 1;}}

并发度：

线程并发数。

设置并发数——int  pthread_setconcurrency（int  level）；

level——要设置的线程并发数。

返回值——0为成功；非0为错误号。

获取并发数——int  pthread_getconcurrency（void）；

返回值：前面有设置时为level数；否则为0。

代码：

#include <pthread.h>#include <sys/prctl.h>long ticket = 1000000;void* method(void* arg){while(ticket > 0){ticket--;printf("%lu get a ticket, leave %d\n",pthread_self(),ticket);//sleep(1);}}int main(){pthread_t tid;pthread_setconcurrency(5);pthread_create(&tid,NULL,method,NULL);pthread_create(&tid,NULL,method,NULL);pthread_create(&tid,NULL,method,NULL);pthread_create(&tid,NULL,method,NULL);pthread_create(&tid,NULL,method,NULL);pause();}

自动释放资源：

void  pthread_cleanup_push（void（*routine）（void*），void* arg）；

void  pthread_cleanup_pop（execute）；

PS：execute通常为0；两个函数要配套使用（宏定义时分别包含左右大括号）；routine为free。

代码：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <pthread.h>#include <sys/prctl.h>int info(){printf("PID:%d,TID:%lu",getpid(),pthread_self());char name[16] = {0};prctl(PR_GET_NAME,name);printf("TNAME:%s\n",name);}void* method(void* arg){pthread_cleanup_push(free,arg);sleep(5);info();printf("arg:%s",arg);//free(arg);pthread_cleanup_pop(0);}pthread_t create_thread(){pthread_t tid;char* test = malloc(BUFSIZ);strcpy(test,"Hello thread");pthread_create(&tid,NULL,method,(void*)test);return tid;}int main(){info();pthread_t tid;//char test[]="hello thread";//pthread_create(&tid,NULL,method,test);tid = create_thread();printf("new tid:%lu\n",tid);//sleep(1);pthread_join(tid,NULL);}

线程取消：

取消点：如果线程接收到取消信号，系统默认，到达指定位置才能取消。

设置取消点——void  pthread_testcancel（void）；

PS：许多函数默认自带取消点（printf（）/sleep（）），在man 7 pthreads中查看详情。

发送取消信号：

int  pthread_cancel（pthread_t thread）；

thread——要结束的线程ID。

返回值——0为成功，否则失败。

设置当前线程的取消状态：

int pthread_setcancelstate（int state，int*  oldstate）；

state：

PTHREAD_CANCEL_ENABLE——允许取消（默认）

PTHREAD_CANCEL_DISABLE——禁用取消（谁都无法取消该线程，传信号没用，即使是强制取消也没用）

oldstate——之前的取消状态。

设置当前线程的取消类型：

int pthread_setcanceltype（int type，int*  oldtype）；

type：

PTHREAD_CANCEL_DEFFERED——————取消点退出（默认）

PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS———立即退出（强制取消）

代码：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>long count = 0;void* default_func(void* arg){for(;;){pthread_testcancel();count++;}}void* disable_func(void* arg){pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,NULL);for(;;){pthread_testcancel();count++;}}void* force_func(void* arg){pthread_setcanceltype( PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS,NULL);for(;;){count++;}}void* disable_force_func(void* arg){pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,NULL);pthread_setcanceltype( PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS,NULL);for(;;){count++;}}void* watch(void* arg){for(;;){sleep(1);printf("count:%d\n",count);}}void* cancel(void* arg){sleep(5);pthread_t* ptid = arg;printf("cancel %lu\n",ptid[0]);pthread_cancel(ptid[0]);}int main(int argc,char* argv[]){typedef void* (*Func)(void*); Func funcs[3] = {default_func,watch,cancel}; int c;while((c=getopt(argc,argv,"dp"))!=-1){switch(c){case 'd':funcs[0] = (funcs[0] == default_func?disable_func:disable_force_func);break;case 'p':funcs[0] = (funcs[0] == default_func?force_func:disable_force_func);break;}}pthread_t tids[3];int i=0;for(;i<3;i++){pthread_create(&tids[i],NULL,funcs[i],&tids);printf("create thread %lu\n",tids[i]);}for(i=0;i<3;i++){pthread_join(tids[i],NULL);}}

发送信号：

发送的信号对所有线程都起作用！

int pthreead_kill（pthread_t tid，int sig）；

tid——线程ID

sig——信号：

0———保留信号，用来测试线程是否存在。

正数——系统调用信号或自定义信号。

返回值：

0————调用成功

ESRCH——线程不存在

EINVAL——信号不合法

代码：

if(0 != pthread_kill(ptid[0].tid,0)){printf("%lu dead\n",ptid[0].tid);break;}else{printf("%lu live\n",ptid[0].tid);}