【linux】多线程编程（C语言编程）

多线程编程

一，线程的基本概念

与进程相比，多线程是一种非常节俭的多任务操作. 在linux操作系统下，必须启动一个新进程

它分配独立的地址空间并建立大量数据表以维护其代码段，堆栈段和数据段，这是一种“昂贵的”多任务处理

工作方法；在一个进程中运行多个线程时，它们彼此使用相同的地址空间，共享大部分数据，然后启动一个线程

线程占用的空间比启动进程所需的空间小得多，线程之间切换所需的时间也远小于进程之间的切换

所需时间.

作为一个独立的实体，进程为运行线程提供资源，并构成一个静态环境. 线程是处理器调度的基本单位. 如果

进程的概念描述了单机操作系统的行为，线程的概念描述了多机系统的并行处理.

多线程工作提供了线程之间的便捷通信机制. 因为数据空间是在同一进程之间的线程之间共享的，所以一行

程序的数据可以被其他线程直接使用c语言多线程编程，这不仅快速而且方便.

多线程程序还具有以下优点: 改善应用程序响应，使CPU系统更有效，并改善程序结构.

第二，线程实现

Linux系统下的多线程遵循称为PTHREAD的POSIX线程接口. 要在Linux下编写多线程程序，您需要使用头文件

pthread.h，您需要使用库文件libpthread.a. （因此您需要添加选项: -lpthread进行编译）

（1）创建一个线程: 即确定调用该线程函数的入口点，常用的函数是pthread_create.

原型:

        int pthread(pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr, 
            void * ( * start_routine) (void *), void arg));
            
            pthread: 线程标识符
            attr: 线程属性
            start_routine：线程运行函数的起始地址（线程函数名）
            arg：运行函数的参数（线程函数所需的参数）
            返回值：创建成功——返回0，若不为0则为创建线程失败（EAGAIN，EINVAL)

（2）线程挂起

一个进程中的多个线程共享数据段，因此通常程退出后，退出线程占用的资源将不会跟随

程终止时释放. 就像进程中的wait（）一样，程之间使用pthread_join（）函数来挂起当前线程并等待.

线程结束. pthread_join（）是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等到等待线程结束.

请注意，一个线程不能由多个线程等待c语言多线程编程，否则第一个接收信号的线程将成功返回，其余线程将

返回错误代码.

原型:

            int pthread_join(pthread_t th, void ** thread_return);
            
                th: 被等待的线程标识符
                thread_return：用户定义的指针，用于存储被等待线程的返回值

（3）线程结束: 1.相关线程功能的操作结束； 2.调用pthread_exit（）函数

原型:

            void pthread_exit(void * retval)
            
            retval：函数的返回代码，即thread_return

示例:

            void thread(void){}//线程运行函数
            pthread_t id;
            pthread(&id,NULL,(void *)thread,NULL);
            //创建线程，第一个NULL —— 生成默认属性的线程，第二个NULL —— 线程运行函数不需要参数
            pthread_join(id,NULL）；//挂起线程

三，修改线程属性

thread属性的值不能直接设置，需要调用相关函数进行操作，初始化函数为pthread_attr_init，此函数

必须在pthread_create函数之前调用数字. 属性对象包括是否绑定，是否分离，堆栈地址，堆栈大小和优先级.

默认属性是未绑定，未分离的，默认1MB堆栈，并且具有与父进程相同的优先级. 对于大多数程序，请使用默认值

识别属性就足够了.

1，绑定

关于装订涉及另一个概念: 轻量工艺LWP（轻量工艺）. 可以理解为内核线程，系统到线程

资源分配和线程控制是通过轻量级进程实现的. 默认情况下，系统控制要启动多少个灯光过程以及要进入哪个灯光

该过程控制哪些线程. 此状态称为未绑定. 绑定是指某个线程固定地“绑定”到轻线程. 装订线工具

响应速度更高（CPU时间片的调度是针对轻量级进程的. ）

通过设置绑定光进程的优先级和调度级别，绑定线程可以满足实时响应等要求

创建绑定线程: （pthread_attr_setscope）

        pthread_attr_t attr;
        pthread_t tid;
        pthread_attr_init(&attr);//初始化属性值，均设为默认值
        pthread_attr_setscope(&attr,PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);//设置绑定状态
        pthread_create(&id, &attr, (void *) my_function, NULL);
            
            attr: 指向属性结构的指针
            绑定类型：PTHREAD_SCOPE_SYSTEM（绑定的），PTHREAD_SCOPE_PROCESS（非绑定的）

2. 分离

线程的分离状态决定了线程如何终止自身.

非分隔: 原始线程等待创建的线程的结尾，并且仅在pthread_join（）函数返回时释放占用的资源.

分离: 不等待其他进程，运行后立即释放占用的资源.

线程分离状态的功能:

            pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t * attr, int detachstate)
            
            detachstate: PTHREAD_CREATE_DETACHED(分离线程), PTHREAD_CREATE_JOINABLE(非分离线程)

如果将一个线程设置为单独的线程，并且该线程运行非常快，则可能在pthread_create函数中

它在返回之前终止，因此调用pthread_create的线程可能获得错误的线程号. 为避免这种情况，

通常在创建的线程中调用pthread_cond_timewait函数，以使该线程等待一段时间.

3. 优先级

使用函数pthread_attr_getschedparam和pthread_attr_setschedparam将优先级存储在sched_pa​​ram结构中

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