3.1 -> POSIX线程库
- 与线程有关的函数构成了一个完整的系列,绝大多数函数的名字都是以"pthread"打头的。
- 要使用这些函数库,要通过引入头文<pthread.h>。
- 链接这些线程函数库时要使用编译器命令的"-lpthread"选项。
3.2 -> 创建线程
//功能:创建一个新的线程
//原型
int pthread_create(pthread_t* thread, const pthread_attr_t* attr, void* (*start_routine)(void*), void* arg);
参数:
- thread:返回线程ID。
- attr:设置线程的属性,attr为NULL表示使用默认属性。
- start_routine:是个函数地址,线程启动后要执行的函数。
- arg:传给线程启动函数的参数。
- 返回值:成功返回0;失败返回错误码。
错误检查:
- 传统的一些函数是,成功返回0,失败返回-1,并且对全局变量errno赋值以指示错误。
- pthreads函数出错时不会设置全局变量errno(而大部分其他POSIX函数会这样做)。而是将错误代码通过返回值返回。
- pthreads同样也提供了线程内的errno变量,以支持其它使用errno的代码。对于pthreads函数的错误,建议通过返回值业判定,因为读取返回值要比读取线程内的errno变量的开销更小。
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void* rout(void* arg)
{
int i;
for (; ; )
{
printf("I'am thread 1\n");
sleep(1);
}
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
int ret;
if ((ret = pthread_create(&tid, NULL, rout, NULL)) != 0)
{
fprintf(stderr, "pthread_create : %s\n", strerror(ret));
exit(EXIT_FAILURE);
}
int i;
for (; ; )
{
printf("I'am main thread\n");
sleep(1);
}
}
3.3 -> 线程ID及进程地址空间布局
- pthread_ create函数会产生一个线程ID,存放在第一个参数指向的地址中。该线程ID和前面说的线程ID不是一回事。
- 前面讲的线程ID属于进程调度的范畴。因为线程是轻量级进程,是操作系统调度器的最小单位,所以需要一个数值来唯一表示该线程。
- pthread_ create函数第一个参数指向一个虚拟内存单元,该内存单元的地址即为新创建线程的线程ID,属于NPTL线程库的范畴。线程库的后续操作,就是根据该线程ID来操作线程的。
- 线程库NPTL提供了pthread_ self函数,可以获得线程自身的ID:
pthread_t pthread_self(void);
pthread_t到底是什么类型呢?取决于实现。对于Linux目前实现的NPTL实现而言,pthread_t类型的线程ID,本质就是一个进程地址空间上的一个地址。
3.4 -> 线程终止
如果需要只终止某个线程而不终止整个进程,可以有三种方法:
- 从线程函数return。这种方法对主线程不适用,从main函数return相当于调用exit。
- 线程可以调用pthread_ exit终止自己。
- 一个线程可以调用pthread_ cancel终止同一进程中的另一个线程。
pthread_exit函数
功能:线程终止
原型
void pthread_exit(void* value_ptr);
参数
value_ptr : value_ptr 不要指向一个局部变量。
返回值:无返回值,跟进程一样,线程结束的时候无法返回到它的调用者(自身)
需要注意,pthread_exit或者return返回的指针所指向的内存单元必须是全局的或者是用malloc分配的,不能在线程函数的栈上分配,因为当其它线程得到这个返回指针时线程函数已经退出了。
pthread_cancel函数
功能:取消一个执行中的线程
原型
int pthread_cancel(pthread_t thread);
参数
thread : 线程 ID
返回值:成功返回 0;失败返回错误码
3.5 -> 线程等待
为什么需要线程等待?
- 已经退出的线程,其空间没有被释放,仍然在进程的地址空间内。
- 创建新的线程不会复用刚才退出线程的地址空间。
功能:等待线程结束
原型
int pthread_join(pthread_t thread, void** value_ptr);
参数
thread : 线程 ID
value_ptr : 它指向一个指针,后者指向线程的返回值
返回值:成功返回 0;失败返回错误码
调用该函数的线程将挂起等待,直到id为thread的线程终止。thread线程以不同的方法终止,通过pthread_join得到的终止状态是不同的,总结如下:
- 如果thread线程通过return返回,value_ ptr所指向的单元里存放的是thread线程函数的返回值。
- 如果thread线程被别的线程调用pthread_ cancel异常终掉,value_ ptr所指向的单元里存放的是常数PTHREAD_ CANCELED。
- 如果thread线程是自己调用pthread_exit终止的,value_ptr所指向的单元存放的是传给pthread_exit的参数。
- 如果对thread线程的终止状态不感兴趣,可以传NULL给value_ ptr参数。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void* thread1(void* arg)
{
printf("thread 1 returning ... \n");
int* p = (int*)malloc(sizeof(int));
*p = 1;
return (void*)p;
}
void* thread2(void* arg)
{
printf("thread 2 exiting ...\n");
int* p = (int*)malloc(sizeof(int));
*p = 2;
pthread_exit((void*)p);
}
void* thread3(void* arg)
{
while (1)
{ //
printf("thread 3 is running ...\n");
sleep(1);
}
return NULL;
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
void* ret;
// thread 1 return
pthread_create(&tid, NULL, thread1, NULL);
pthread_join(tid, &ret);
printf("thread return, thread id %X, return code:%d\n", tid,
*(int*)ret);
free(ret);
// thread 2 exit
pthread_create(&tid, NULL, thread2, NULL);
pthread_join(tid, &ret);
printf("thread return, thread id %X, return code:%d\n", tid,
*(int*)ret);
free(ret);
// thread 3 cancel by other
pthread_create(&tid, NULL, thread3, NULL);
sleep(3);
pthread_cancel(tid);
pthread_join(tid, &ret);
if (ret == PTHREAD_CANCELED)
printf("thread return, thread id %X, return code:PTHREAD_CANCELED\n", tid);
else
printf("thread return, thread id %X, return code:NULL\n", tid);
}
运行结果:[root@localhost linux]# ./a.outthread 1 returning ...thread return, thread id 5AA79700, return code:1thread 2 exiting ...thread return, thread id 5AA79700, return code:2thread 3 is running ...thread 3 is running ...thread 3 is running ...thread return, thread id 5AA79700, returncode:PTHREAD_CANCELED
感谢各位大佬支持!!!
互三啦!!!