Linux 多线程编程

1. 什么是线程

线程是进程的一个实体，是CPU调度和分配的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位，一个进程可以包含多个线程

2. 线程里的内容

一个指向当前被执行命令的指令指针；一个栈；一个寄存器值的集合，定义了一部分描述正在执行线程的处理器状态的值；一个私有的数据区

3. 线程与进程的区别

一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。
另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

4.多线程开发的基本概念

1）.线程，又分创建，退出，等待

2）.互斥锁，包括创建，销毁，加锁和解锁

3）.条件操作，包括创建，销毁，触发，广播和等待。

 

5.死锁以及相应的解决方法

死锁就是当一个或多个进程都在等待系统资源，而资源本身又被占用时，所产生的一种状态；

死锁的产生是必须要满足一些特定条件的：互斥条件；请求和保持条件；不剥夺条件；循环等待条件

要预防和避免死锁的发生，只需将上面的4个条件破坏掉其中之一即可。

6.什么是线程的继承性

子线程继承主线程的属性。进程中的所有信息对该进程的所有线程都是共享的：可执行的程序文本，程序的全局内存，堆内存，栈，文件描述符；信号的处理是进程中所有线程共享的。（如果信号的默认处理是中止该进程，那么即使把信号传给某个线程也一样会将进程杀掉）

7.pthread_exit和exit的区别什么

当初始线程从main()调用返回时或调用exit()时，整个进程及其所有的线程都将中止。在其他线程调用exit()也会中止整个进程

如果主线程仅仅调用了pthread_exit，则仅主线程本身中止，进程及进程内的其他线程将继续存在。所有线程都已中止时，进程也将中止。

8.多进程与多线程的比较

多线程比多进程成本低，但性能更低

多线程优点：无需跨进程边界；程序逻辑和控制方式简单；所有线程可以直接共享内存和变量等。缺点：每个线程与主程序共用地址空间，受制于GB地址空间，线程之间的同步与加锁控制比较麻烦；一个线程的崩溃可能影响整个程序的稳定性；到达一定的线程数程度后，即便再增加CPU也无法提高性能

多进程优点：每个进程独立，不影响主程序的稳定性；通过增加CPU，就可以扩充性能；可以尽量减少线程加锁/解锁的影响，极大提高性能。缺点：逻辑控制复杂，需要和主程序交互；需要跨进程边界；调度开销比较大

9.什么是条件变量，它有什么作用？

   条件变量是线程可用的另外一种同步机制。条件变量给多个线程提供了一个会合的场所。条件变量与互斥量一起使用时，允许线程以无竞争的方式等待特定条件的发生。条件本身是由互斥量保护的。线程在改变状态前必须首先锁住互斥量，其它线程在获得互斥量之前不会觉察到这种变化。

10. 互斥锁

1)先初始化锁init()或静态赋值pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIER
attr_t有:
PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP:其余线程等待队列
PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP:嵌套锁,允许线程多次加锁,不同线程,解锁后重新竞争
PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP:检错,与一同,线程请求已用锁,返回EDEADLK;
PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP:适应锁,解锁后重新竞争
(2)加锁,lock,trylock,lock阻塞等待锁,trylock立即返回EBUSY
(3)解锁,unlock需满足是加锁状态,且由加锁线程解锁
(4)清除锁,destroy(此时锁必需unlock,否则返回EBUSY,//Linux下互斥锁不占用资源内存