linux下多线程编程

本文整理自（http://blog.csdn.net/jiajun2001/article/details/12624923）

多线程

1.头文件

#include<pthread.h>

2.函数说明

2.1  pthread_create()

Int pthread_create(pthread_t *thread, pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine)(void *), void *arg)

Using

Parm

Ret

Others

创建一个线程

1.  thread

输出:创建线程句柄

2.  attr

输入:设置线程属性，一般设置为NULL。见附录

3.  start_routine

输入:线程处理函数

4.  arg

输入:线程处理函数的参数

0:成功

 

2.2  pthread_join()

Int pthread_join(pthread_t th,void **thread_return)

Using

Parm

Ret

Others

线程同步：等待一个线程结束执行本线程。

1.  th

输入：要等待结束的线程句柄，pthread_create()

的第一个参数

2. thread_return

输出：多线程函数返回值

0：成功

 

 

 

2.3  pthread_exit(void *retal)

void pthread_exit(void *retval);

Using

Parm

Ret

Others

终止一个线程，返回其他线程

1. retval

输出：线程通过调用：

pthread_exit函数终止执行，并返回一个指向某对象的指针。注意：决不能用它返回一个指向局部变量的指针，因为线程调用该函数后，这个局部变量就不存在了，这将引起严重的程序漏洞

 

1.该函数在线程处理函数中被调用，用于终终止并收回该线程。

3.实例

4.附录

4.1           线程的合并与分离

背景：线程属于系统资源，占据一定的内存空间。在c或者c++编程中如果通过malloc()或者new分配了一块内存，就必须使用free()或者delete来回收这两块内存，否则会产生注明的内存泄露问题。线程也是如此，有创建就必须得有回收，线程的合并与分离由此而出。

合并： 合并是一种主动回收线程资源的方案。当一个进程或者线程调用了针对其他线程的pthread_join()接口，就是线程合并了。这个接口会阻塞调用进程或线程，知道被合并的线程结束为止。当被合并线程结束，pthread_join()接口就会回收这个线程的资源，并将这个线程的返回值返回给合并者。

分离：线程的分离是将线程资源的回收工作交由系统自动来完成，这也就是使得pthread_detach()接口只要拥有一个参数就行了，那就是被分离线句柄。

区别：在使用pthrea_join()后，如果该线程没有运行结束，调用者会被阻塞，在有些情况下我们并不希望如此，主线程并不希望因为调用pthread_join()而阻塞（因为还要继续处理之后到来的链接），这时可以在子线程中加入代码：pthread_detach(pthread_self())或者在父线程中调用Pthread_detach(thread_id)这将该子线程的状态设置为detached，则改线程运行结束后会自动释放所有的资源。

4.2  线程的属性

在pthread_create()函数中可以指定线程的属性，这个属性由一个线程属性对象(attr)来描述。线程属性对象由pthread_attr_init()接口初始化，并由pthrea_attr_destory()来销毁，完整定义如下：

Int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);

Int phtread_addr_destory(pthread_attr_t *attr);

1.绑定属性：将某个线程绑定在某个轻进程上。被绑定的线程据欧较高的相应速度，因为操作系统的调用主体是轻进程，绑定线程可以保证在需要的时候它总有一个轻进程可用。

(轻进程和linux系统的内核线程拥有相同的概念，术语内核的调度实体，一个轻进程可以控制一个或多个线程)

int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *att,int scope);

 

attr:线程属性对象。

Scope：

   PTHREAD_SCOPE_SYSTEM(绑定的)

   PTHREAD_SCOPE_PROCESS(非绑定)

2.分离属性：前面说过的线程能够被合并和分离，分离属性就是让线程在创建之前就决定它应该是分离的。如果设置了这个属性，就没有必要调用pthread_join()或pthread_detach()来回收线程资源了。

Int pthread_attr_setdetachstat(pthread_attr_t *att,int detachstate);

attr:线程属性对象。

Detachstate:

PTHREAD_CREATE_DETACHED(分离的)

PTHREAD_CREATE_JOINABLE(可合并的，默认)

3.调度属性：线程调度属性有三个：算法、优先级和继承权。

算法：轮询、先进先出、其他(默认)

优先级：linux优先级线程和进程不同。Linux线程优先级是从1-99的数值，数值越大优先级越高。而且只有在轮询或者先进先出调度算法时优先级才有效。其他算法优先级恒为0(此外需要root运行，并且放弃父线程的继承权，即父线程的调度属性)

pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr,struct sched_policy)                //设置算法

SCHED_RR(轮询)、SCHED_FIFO(先进先出)和SCHED_OTHER(其他)

Pthread_attr_setscedparam(pthread_attr_t *attr,struct sched_param *parm)            //设置优先级

Sched_param的sched_priority字段设置优先级。

int pthread_attr_Setinheritsched(pthread_attr*attr,int inheritsched)                  //设置继承权

PTHREAD_INHERIT_SCHED(拥有继承权)

PTHREAD_EXPLICIT_SCHED(放弃继承权)

4.堆栈大小:线程的主函数与程序的主函数main()有一个很相似的特性，那就是可以拥有局部变量。虽然同一个京城的线程之间是永祥内存空间的，但是他的局部变量却并不共享。原因就是局部变量存储在堆栈中，而不同的线程拥有不同的堆栈。Linux系统为每个线程默认分配了8MB的堆栈空间，如果觉得这个空间不够用，可以通过修改线程的堆栈大小属性进行扩容

Int ptread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr,size_t stacksize)

Stacksize:以字节为单位的堆栈大小，线程堆栈不鞥呢小于16KB而且尽量按4KB(32位系统)或2MB(64位系统)的整数倍分配，也就是内存页面大小的整数倍。此外，修改线程堆栈大小是有风险的。

5.满栈警戒区：linux为线程堆栈设置了一个满栈警戒区，这个区域一般就是一个页面，术语线程堆栈的一个扩展区域，一旦有代码访问了这个区域就会发出SIGSEGV信号进行通知。虽然满栈警戒区可以起到安全作用，但是也有利弊，就是会白白浪费掉内存空间，对于内存紧张的系统会使系统变得很慢。所以就有了关闭这个警戒区的需求。同时，如果我们修改了线程堆栈的大小，那么系统会认为我们会自己管理堆栈，也会将警戒区取消掉，如果有需要就开其他。

Int pthread_attr_setguardsize(pthread_attr_t *attr,size_t guadsize);

4.3  线程同步

4.3.1互斥锁

互斥锁就是线程之间相互排斥，获得资格的线程排斥其他没有获得资源的线程。Linux使用互斥锁来实现这种机制。在加锁与解锁之间的代码区域叫做临界区，同步执行破坏了线程并行性的初衷，临界区越大破坏得越厉害。所以在实际应用中，应该避免有临界区的出现，实在不行，临界区也要尽量的小。如果缩小临界区都做不到，那还要多线程干嘛？

初始化和销毁互斥锁(主线程中调用)

Int pthread_mutex_init (pthread_mutex_t *mutex,

                   const pthread_mutexattr_t * attr);

Int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex);

加锁与解锁(线程中调用)

Trylock有点特殊，调用它试图加锁的线程永远不会被系统”拍晕”，只是通过EBUSY来告诉程序员这个锁已经有人用了

Int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)

Int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)

Int pthread_mutex_unlock(phtread_mutex_t *mutex);

4.3.2实例