多线程编程<一>

一、理解线程

1.进程与线程联系

     线程：线程也是一个执行流，线程在进程内部运行

     1.对一个进程来讲，每个进程都有个PCB，且每个进程均有自己的独立地址空间，进程的地址空间是00-FF，4G（32位下），再从地址空间由MMU和页表转化为物理内存--> 环境变量区 栈区 堆区 静态区 

     进程强调资源独占，进程间不受影响（fork的子进程和父进程代码共享数据独立；vfork子进程和父进程共享地址空间）。而线程强调资源共享

     2. 线程是操作系统调度的基本单位，进程是承担分配系统资源的基本单位。

     3.进程能共享地址空间，让他们使用这份地址空间的一部分资源，此时这两个进程就是在同一份地址空间下的两个线程

     4.进程刚创建时只有一个执行流，一个PCB，地址空间也分配好，线程就不用再分配，直接使用进程分配好的资源。

     linux下，一个进程就是一个独占资源的线程，即在这个地址空间仅有一个执行流，linux下的进程均为轻量级进程（进程可以理解为是线程，可以理解为linux下均为线程），进程和线程均叫做pcb

（windows下，TCB（线程控制块））

2.线程独有部分

1.由于线程是调度的基本单位，线程必须要有自己独立的硬件上下文信息，方便上下文的切换

2.栈空间。每个线程都会执行各个分支，会出现各种临时变量（栈），所以每个线程都有自己的私有栈，这样线程之间的临时变量就不会相互影响

3.信号屏蔽字私有

4.调度优先级

5.线程id

6.errno变量

3.线程共享部分

1.文件描述符表

2.每种信号的处理方式

3.当前工作目录

4.用户id和组id

二、线程控制

1、创建控制

返回值：成功返回0，失败返回错误号

创建线程示例

*注意：打印出的线程号仅在这个函数有效

*命令 ps -al可打印出当前所有线程

2.终止线程

终止线程有三种方式:

• 从线程函数return，如果在主线程调用return相当调用exit，终止进程
• 线程调用pthread_exit（退出码）终止自己
• 线程可以调用pthread_cancel（id）终止同一进程的另一个线程。

*注意:如果任意线程调用exit或_exit，则整个进程的所有线程都终止

①pthread_exit函数

②pthread_cancel函数

*注意：pthread_exit或者return返回的指针所指向的内存单元必须是全局或者用malloc分配的，不能再线程函数的栈上分配，因为线程的栈私有，且其他线程得到这个返回指针时线程函数已经退出。

3.线程等待

     在pthread_exit函数的参数中retval是void*类型，其他线程可以调用pthread_join获得这个指针。

pthread_join函数：

     调用该函数的线程将挂起等待，知道id为thread的线程终止。

返回值：成功返回0，失败返回错误号

1.如果thread线程通过return返回，value_ptr所指向的单元存放的是thread线程函数的返回值。

2.如果thread线程被别的线程调用pthread_cancel异常终止，value_ptr所指向的单元存放常数PTHREAD_CANCELED。

3.如果thread线程是自己调用pthread_exit终止，value_ptr所指向的单元存放传给pthread_exit的参数。

线程等待

心得：

1,线程的等待只有阻塞，进程等待有阻塞和非阻塞

2.进程的退出码在0-255之间，线程的退出码可以在255以上不过最好和进程保持一致

3.线程必须等待（内存泄漏），进程里也需要等待（僵尸进程）

4.如果一个线程是被取消的，退出码为-1（定义为宏PTHREAD_CANCEL），如果是exit或return的退出码为自己设定的值

三、线程分离

     在任何一个时间点上，线程是可结合的或者可分离的，一个可结合的线程能够被其他线程收回其资源和杀死。在其他线程回收之前，它的存储资源时不释放的。相反，一个分离的线程是不能被其他线程回收或者杀死的，它的存储资源在它终止时自动释放

     一般情况下，线程终止后，其终止状态一直保留到其他线程调用pthread_join获取它的状态为止。但是线程可以被设置为detach状态，这样线程一旦终止就立即回收它占用的所有资源，而不是保留终止状态。不能对一个已经detach的线程调用pthread_join，这样调用将返回EINVAL。

     对一个尚未detach的线程调用pthread_join或pthread_detach都可以把线程置为detach状态。对一个线程不能同时调用两次pthread_join。同样，如果对一个线程调用了pthread_join也就不能调用pthread_join了

成功返回0，失败返回错误号

注意：

1. 默认情况下，线程被创建成可结合的。为了避免存储器泄漏，每个可结合的线程都需要显式的回收，即调用pthread_join或者pthread_detach
2. 调用pthread_join后，如果线程没有运行结束，调用者会被堵塞。在子线程加入代码pthread_detach(pthread_self())或者父线程调用pthread_detach(thread_id)（非阻塞，可立即返回）,这将子线程的状态设为分离，这样，该线程运行结束后会自动释放所有资源