linux多线程编程

UNIX中，每个线程用一个唯一的ID标识，ID数据类型为pthread_t。对线程ID进行处理的有以下两个函数接口：

int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2); //比较两个线程ID是否相同

pthread_t pthread_self(void); //获取本线程的ID

在传统的UNIX进程模型中，每个进程只有一个控制线程。pthread_create函数可以用来创建一个新线程。

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void), void *restrict arg);

这里，无类型的指针arg用来传参数给启动例程。

如果进程中任一线程调用了exit，_Exit或者_exit，那么整个进程就会终止。在不终止整个进程的情况下，单个线程可以

通过以下三种方式推出：

1.线程从启动例程中返回，返回值是线程的退出码；

2.线程可以被同一进程中的其他线程取消；

3.线程调用pthread_exit。

void pthread_exit(void *rval_ptr);

进程中其他线程可以利用pthread_join获取某个线程的退出代码。如果线程从它的启动例程中返回，rval_ptr将包含返回码。

如果线程被取消，由rval_ptr指定的内存单元就置为PTHREAD_CANCELED。

int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);

需要注意的是，pthread_create和pthread_exit中的无类型参数指针所指向的内存在调用者完成调用后，必须仍然有效，否则

就会出现无效或者非法内存访问。比如，在调用线程的栈上分配了该结构（比如自动变量），那么其他的线程在使用这个结

构时内存内容可能已经改变。例如，线程在自己的栈上分配了一个结构然后把指向这个结构的指针传给pthread_exit，那么当

调用pthread_join的线程试图使用该结构时，这个栈可能已经被撤销，这块内存也已另做他用。

线程可以通过调用pthread_cancel函数来请求取消同一进程中的其他线程。

int pthread_cancel(pthread_t tid);

在默认情况下，pthread_cancel函数会使得由tid标识的线程的行为表现为如同调用了参数为PTHREAD_CANCELED的

pthread_exit函数。需要注意的是，pthread_cancel并不等待线程终止，它仅仅提出请求。

与进程退出是可调用清理函数类似，线程退出时也可以调用相关清理函数。

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

void pthread_cleanup_pop(int execute);

进程原语与线程原语的比较

fork    -----            pthread_create

exit  --------           pthread_exit

waitpid --------     pthread_join

atexit    ---------    pthread_cancel_push

getpid     --------   pthread_self

abort       --------   pthread_cancel                                             

在任何一个时间点上，线程是可结合的（joinable），或者是分离的（detached）。一个可结合的线程能够被其他线程收回其资源和杀死；在被其他线程回收之前，它的存储器资源（如栈）是不释放的。相反，一个分离的线程是不能被其他线程回收或杀死的，它的存储器资源在它终止时由系统自动释放。

        线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。在默认情况下线程是非分离状态的，这种情况下，原有的线程等待创建的线程结束。只有当pthread_join（）函数返回时，创建的线程才算终止，才能释放自己占用的系统资源。而分离线程不是这样子的，它没有被其他的线程所等待，自己运行结束了，线程也就终止了，马上释放系统资源。程序员应该根据自己的需要，选择适当的分离状态。所以如果我们在创建线程时就知道不需要了解线程的终止状态，则可以pthread_attr_t结构中的detachstate线程属性，让线程以分离状态启动。

设置线程分离状态的函数为pthread_attr_setdetachstate（pthread_attr_t *attr, int detachstate）。第二个参数可选为PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）和 PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分离线程）。这里要注意的一点是，如果设置一个线程为分离线程，而这个线程运行又非常快，它很可能在pthread_create函数返回之前就终止了，它终止以后就可能将线程号和系统资源移交给其他的线程使用，这样调用pthread_create的线程就得到了错误的线程号。要避免这种情况可以采取一定的同步措施，最简单的方法之一是可以在被创建的线程里调用pthread_cond_timewait函数，让这个线程等待一会儿，留出足够的时间让函数pthread_create返回。设置一段等待时间，是在多线程编程里常用的方法。但是注意不要使用诸如wait（）之类的函数，它们是使整个进程睡眠，并不能解决线程同步的问题。

另外一个可能常用的属性是线程的优先级，它存放在结构sched_param中。用函数pthread_attr_getschedparam和函数pthread_attr_setschedparam进行存放，一般说来，我们总是先取优先级，对取得的值修改后再存放回去。

线程等待——正确处理线程终止

#include <pthread.h>

void pthread_exit(void *retval);

void pthread_join(pthread_t th,void *thread_return);//挂起等待th结束,*thread_return=retval;

int pthread_detach(pthread_t th);

如果线程处于joinable状态，则只能只能被创建他的线程等待终止。

在Linux平台默认情况下，虽然各个线程之间是相互独立的，一个线程的终止不会去通知或影响其他的线程。但是已经终止的线程的资源并不会随着线程的终止而得到释放，我们需要调用 pthread_join() 来获得另一个线程的终止状态并且释放该线程所占的资源。（说明：线程处于joinable状态下）

调用该函数的线程将挂起，等待 th 所表示的线程的结束。 thread_return 是指向线程 th 返回值的指针。需要注意的是 th 所表示的线程必须是 joinable 的，即处于非 detached（游离）状态；并且只可以有唯一的一个线程对 th 调用 pthread_join() 。如果 th 处于 detached 状态，那么对 th 的 pthread_join() 调用将返回错误。

如果不关心一个线程的结束状态，那么也可以将一个线程设置为 detached 状态，从而让操作系统在该线程结束时来回收它所占的资源。将一个线程设置为detached 状态可以通过两种方式来实现。一种是调用 pthread_detach() 函数，可以将线程 th 设置为 detached 状态。另一种方法是在创建线程时就将它设置为 detached 状态，首先初始化一个线程属性变量，然后将其设置为 detached 状态，最后将它作为参数传入线程创建函数 pthread_create()，这样所创建出来的线程就直接处于 detached 状态。

创建 detach 线程：

pthread_t tid;

pthread_attr_t attr;

pthread_attr_init(&attr);

pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

pthread_create(&tid, &attr, THREAD_FUNCTION, arg);

总之为了在使用 pthread 时避免线程的资源在线程结束时不能得到正确释放，从而避免产生潜在的内存泄漏问题，在对待线程结束时，要确保该线程处于 detached 状态，否着就需要调用 pthread_join() 函数来对其进行资源回收。