Linux线程基本知识

1、线程：由于进程的地址空间是私有的，因此在进程间上下文切换时，系统开销比较大，为了提高系统的性能，许多操作系统规范里引入了轻量级进程的概念，也被称为线程，在同一个进程中创建的线程共享该进程的地址空间，并且和进程一样都参与内核同一的调度。

2、进程和线程：

1)、线程是参与内核调度最小基本单位，进程是拥有资源的最小基本单位

2)、进程间相互独立，而同一个进程内的线程间共享进程内所有的资源

3)、多线程间通信简单，但是需要对临界资源进行互斥与同步操作，多进程间通信较难

4)、多线程安全性差，因为其中一个线程崩溃可能会对其他线程造成影响，多进程间相互独立，安全性高。

线程相关函数是由第三方库支持，所以编译时需要加上 -lpthread选项，man有关pthread函数之前要安装man手册包。

3、size +程序名，可以查看程序文件的段分布

4、ulimit -a 用来显示当前的各种用户进程限制

5、虽然在一个进程创建的线程共享该进程的地址空间，但是使用的栈却不是相同的，每创建一个线程，都会为其分配8M大小的栈。所以创建进程的个数是有限的。4G内存，只有0-3G可以用，那么可以创建382左右个线程.。

6、主线程和子线程被操作系统调度是随机的，主要是看操作系统心情。

7、当主线程退出时，整个进程里面的所有子进程都会随之退出

8、如果有线程调用exit或_exec函数，那么整个进程都会退出

9、pthread_exit( )调用这个函数的线程会退出，但是并不会释放线程分配的资源

10、prhread_join( )这个函数在线程退出后，释放线程资源。这个函数会一直阻塞直到等到相应的线程退出为止。

11、创建一个进程pthread_create()，这个函数的第二个参数是设置线程属性的，设置为NULL为使用默认值。最后一个参数是其第三个回调函数的参数，如果不传参数，写NULL。

12、如果想设置线程属性，那就可以给pthread_create( )传第二个参数

例如：因为现在栈的大小为8K，那么我们申请一个9K的数据a[9*1028*1028]，编译运行之后，会有段错误，我们想修改栈的大小，由8K修改成10K

（1）pthread_attr_t attr;

（2）pthread_attr_init(&attr)初始化属性对象

（3）pthread_attr_setstacksize(&attr,10*1024*1024)

修改完之后就不会出现段错误了。

13、pthread_detach( )函数用来设置线程游离态。游离线程运行结束后，不需要其他线程来回收它未释放的资源，它的资源会自动被回收。

使用示例：pthread_detach(pthread_self())。 pthread_self()这个函数是用来获取当前进程的tid的。

14、pthread_cancel( )这个函数是用来发送一个取消请求给一个线程的。接受到取消请求的线程默认的处理方式是响应，也就是退出运行。

15、pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate)设置线程收到取消请求后是否响应。

pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE,NULL)；响应

pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,NULL)；不响应、忽略

16、pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype)设置收到取消请求后，怎么响应

pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED, NULL);遇到断点函数时，退出运行

pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, NULL);直接退出

17、互斥是对临界资源提出的概念，同步是对协同完成某一件事提出的概念

18、编译器优化-O（-O1、-O2、-O3，随着后面的数字增大，优化程度增强）

关键字volatile，防止编译器优化。

19、互斥机制：

引入互斥(mutual exclusion)锁的目的是用来保证共享数据操作的完整性。

互斥锁主要用来保护临界资源

每个临界资源都由一个互斥锁来保护，任何时刻最多只能有一个线程能访问该资源

线程必须先获得互斥锁才能访问临界资源，访问完资源后释放该锁。如果无法获得锁，线程会阻塞直到获得锁为止

互斥锁默认只能在线程间使用。通过修改int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutex‐attr_t *mutexattr);的第二个参数的属性，使其也可以在进程间使用。使用默认设置就传空。

加锁（若不成功阻塞）：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

加锁（所不成功返回）：int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

解锁：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

删除互斥锁：int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

静态初始化的互斥锁：pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

对于静态初始化的互斥锁，不需要调用 pthread_mutex_init() 函数。

20、拥有锁，也就是拥有解锁的权限，却等待着别人开锁，这就是死锁

21、一个线程解锁后，可以再次竞争锁，并且获得锁的概率是随机的，可能一直得到锁释放锁，也可能一直得不到锁，也可能在得到锁得不到锁交替运行。

22、条件变量，结合互斥锁一起使用，实现同步机制

pthread_cond_t cond

pthread_cond_init(&cond,NULL);

pthread_cond_wait(&cond);

pthread_cond_broadcast();广播，唤醒所有wait线程

pthread_cond_signal();只唤醒一个进程，但是在多处理器平台上，也可能唤醒多个wait进程，所以不是很稳定。

注意：pthread_cond_wait会先解除之前的pthread_mutex_lock锁定的mtx，然后阻塞在等待队列里休眠，直到再次被唤醒（大多数情况下是等待的条件成立而被唤醒，唤醒后，该进程会先加锁相当于pthread_mutex_lock(&mtx);了一下，然后才会再读取资源。

静态创建pthread_cond_t cond=PTHREAD_COND_INITIALIZER（常量）

动态创建int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr)

23、同步机制用信号量来实现：

信号量代表某一类资源，其值表示系统中该资源的数量

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

功能：初始化一个信号量

参数：sem：信号量

pshared：0表示线程间，1表示进程间

value：初始化信号量的值

返回值：成功返回0，失败返回-1

int sem_wait(sem_t *sem)

功能：P操作，申请资源

参数：需要申请的信号量

返回值：成功返回0，失败返回-1

int sem_post(sem_t *sem)

功能：V操作，释放资源

参数：释放的信号量

返回值：成功返回0，失败返回-1