pthread学习笔记

线程

线程的状态

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。

从main函数返回后,进程终止,其它线程不能继续执行

当pthread_join()函数返回时，被连接的线程就已经被分离，再也不能连接该线程了。如果多个线程需要等待某个线程的结束，需要等待条件变量而不是ｊｉｏｎ函数，可以把结果保存到某个全局区域，并将条件变量广播给所有等待在其上的线程唤醒它们。

线程的生命周期

线程的生命周期分为：

就绪（Keady):线程能够运行，但是在等待可用的处理器。可能刚刚启动，或者刚刚从阻塞中恢复，或者被其它线程抢占。
运行（Kunning):线程正在运行。在多处理器系统中，可能有多个线程处于运行态。
阻塞（Blocked):线程由于等待"处理器"外的其它条件而无法运行，如：条件变量的改变，加锁互质量或者等待I/O操作结束。
终止（Terminated):线程从启动函数中返回，或者调用pthread_exit，或者被取消，终止自己并完成所有资源清理工作。不是被分离，也不是被连接，一旦被分离或者被连接，它就可以被回收。

互斥量

1.主要设计因素

1. 互斥量不是免费的，需要时间来家缩合解锁。锁住较少的互斥量的程序通常运行得更快。所以，互斥量应该尽量少，够用即可，每个互斥量保护的区域则应尽量大。

2. 互斥量的本质是串行执行。如果很多线程需要频繁地加锁同一个互斥量，则线程的大部分时间就会在灯带，这对性能是有害的。如果互斥量保护的数据（或代码）包含彼此无关的片段，则可以将大的互斥量分解为几个小的互斥量来提高性能。这样，任意时刻需要小互斥量的线程减少，线程等待的时间就会减少。所以，互斥量应该足够多（到有意义的地步），每个互斥量保护的区域则应尽量少。

3.上述两方面看似矛盾，但是这不是我们头一次遇到的情况。一旦当你理解了互斥量的性能后，就能正确处理它们。

2.互斥量死锁避免

1. 固定加锁层次：所有需要同时加锁互斥量A和互斥量B的代码，必须首先加锁互斥量A，然后加锁互斥量B（即固定加锁顺序）

2.试加锁和回退：在锁住某个几个中的第一个互斥量后，使用pthread_mutex_trylock来加锁集合中的其他互斥量，如果失败，则将集合中的所有已加锁互斥量释放，并重新加锁。

2.1 如果你使用“试锁和回退”算法，你应该总是以相反的顺序解锁互斥量。这样有利于减少线程（其它）做回退操作的可能性。

链锁

条件变量

1.等待的条件变量总是返回锁住的互斥量。
2.条件变量的作用是发信号，而不是互斥。3.一个条件变量应该与一个谓词相关。4.原则：a）当你在多个谓词之间共享一个条件变量是，必须重视使用广播，而不是信号；        b)信号要比广播有效。5.应该将条件变量与相关的谓词“链接”在一起对待。6.一个条件变量只能与一个互斥量关联，一个互斥量可以和多个条件变量关联。7.在锁住相关的互斥量之后和在等待条件变量之前，测试谓词是很重要的；当线程醒来时，再次测试谓词同样重要，总是应该在循环中等待条件变量。8.线程从条件变量返回之前总是锁住互斥量，即使是等待超时。