多线程

1. 线程和进程的区别:

进程是系统中程序执行和资源分配的基本单位。每个进程有自己的数据段、代码段和堆栈段。

线程通常叫做轻型的进程。线程是在共享内存空间中并发执行的多道执行路径，他们共享一个进程的资源。

线程和进程比起来很小，所以相对来说，线程花费更少的CPU资源。

 

 

2.如何来标识一个线程？

   表示进程号的为pid_t类型，表示线程号的是pthread_t类型； pthread_t是一个结构体而不是整型；

   使用pthread_equal确定两个线程号是否相等；

   使用pthread_self函数来获取线程的ID；

 

 

 

3.线程是如何创建和退出的?

 

创建线程使用pthread_create函数。在线程创建以后，就开始运行相关的线程函数。

线程退出时使用函数pthread_exit,是线程的主动行为。注意进程退出时使用exit函数，线程中用pthread_exit替代exit。

由于一个进程中的多个线程共享数据段，因此通常在线程退出后，退出线程所占用的资源并不会随线程结束而释放。所有需要pthread_join函数来等待线程结束，类似于wait系统调用。

 

 

4. 如何实现单个线程的退出？

   如果一个线程调用了exit, _Exit, 或者_exit，将导致整个进程的终止。要实现单个线程的退出，可以采用如下方式：

(1)     线程可以简单的从start routine返回，返回值就是线程的退出代码。

(2)    线程可以被同一进程中的其它线程终止。

(3)    线程调用pthread_exit

 

 

5.如何使调用线程阻塞等待指定线程的退出，并获得退出线程的返回码？

 调用线程将会被阻塞直到指定的线程终止。如果线程简单的从start routine返回则rval_ptr将包含返回代码。如果线程是被撤销(调用pthread_exit)的，rval_ptr指向的内存地址将被设置为PTHREAD_CANCELED.

   通过调用pthread_join，我们自动的将一个线程变成分离状态，这样就可以实现资源的回收。如果线程已经处于分离状态，调用pthread_join将会失败，并返回EINVAL。

   如果我们对于线程的返回值不感兴趣，可以将rval_ptr设置成NULL。 值得注意的是，pthread_create和 pthread_exit函数的无类型指针可以传递复杂的结构信息，但这个结构所使用的内存在调用者完成后必须仍然有效(分配在堆上或者是静态变量)，否则就会出现使用无效的错误。

 

 

6.如何通过一个线程让另外一个线程退出？

   调用pthread_cancel函数将导致tid所指向的线程终止运行。但是，一个线程可以选择忽略其它线程控制该线程何时退出。注意，该函数并不等待线程终止，它仅仅提出要求

 

 

7.如何实现线程退出时的清理动作？

   线程可以建立多个清理处理程序，这些程序记录在栈中，也就是说他们的执行顺序与注册顺序想法。使用如下函数注册清理函数：

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

   void pthread_cleanup_pop(int execute);

   rtn将被调用，并传以arg参数，引起该函数调用的情况如下：

   1.调用pthread_exit

   2.对于退出请求的反应

   3.以非0参数调用pthread_cleanup_push

   如果pthread_cleanup_pop的参数非0则仅仅移除该处理函数而不执行。

   如果函数已经处于分离状态，则当它退出时线程底层的存储资源会被立即回收。处于分离状态的线程，如果调用pthread_join来等待其退出将会出现错误。

 

 

8.Linux下提供那些方式处理线程同步？

Linux下提供了多种方式来处理线程同步，最常用的是互斥锁、条件变量和信号量。

 

 

9.什么情况会发生线程死锁，如何避免死锁？

   如果一个线程对mutex加两次锁则显然会导致死锁。   死锁可以通过控制加锁的顺序来避免。有两个mutex A和B，如果所有的线程总是先对A加锁再对B加锁就不会产生死锁。但实际应用中可能很难保证这种顺序加锁的方式，这种情况下，可以使用pthread_mutex_trylock来避免死锁的发生。

 

 

10.什么是条件变量，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。