linux多線程編程的知識點有哪些

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linux線程分為兩類：一是核心級支持線程，二是用戶級的線程。一般都為用戶級的線程。

一、多線程的幾個常見函數(shù)

要創(chuàng)建多線程必須加載pthread.h文件，庫文件pthread。線程的標識符pthread_t在頭文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定義：typedef  unsigned  long  int  pthread_t

1.創(chuàng)建線程:

int pthread_create(pthread_t *restrict thread,
           const pthread_attr_t *restrict attr,
           void *(*start_routine)(void*), void *restrict arg);
參數(shù):
      thread輸出線程id
     attr 線程屬性， 默認null
      start_routine線程執(zhí)行函數(shù)
      arg線程執(zhí)行參數(shù) 
note:函數(shù)成功返回0 否則返回錯誤碼

2.等待指定線程結束:

int pthread_join(pthread_t thread,void **value_ptr);
參數(shù):
      thread一個有效的線程id
      value_ptr 接收線程返回值的指針
note:調用此函數(shù)的線程在指定的線程退出前將處于掛起狀態(tài)或出現(xiàn)錯誤而直接返回，如果value_ptr非null則value_ptr指向線程返回值的指針，函數(shù)成功后指定的線程使用的資源將被釋放。

3.退出線程:

int pthread_exit(void * value_ptr);
參數(shù):
      value_ptr 線程返回值指針
note: ptrhead_exit()退出調用此函數(shù)的線程并釋放該線程占用的資源。

4.獲取當前線程id:

pthread_t pthread_self(void);
參數(shù):     
note:返回當前函數(shù)的id

5.互斥

創(chuàng)建互斥:
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
                     const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
參數(shù):
      mutex輸出互斥id
     attr 互斥屬性， 默認null
note:函數(shù)成功返回0 否則返回錯誤碼
鎖住互斥:
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
參數(shù):
      mutex互斥id
note:如果指定的互斥id已經被鎖住那么呼叫線程在互斥id完全解鎖前將一直處于掛起狀態(tài),否則將鎖住互斥體。
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
參數(shù):
      mutex互斥id
note:如果指定的互斥id已經被鎖住那么將直接返回一個錯誤，通過判斷此錯誤來進行不同的處理。pthread_mutex_trylock和pthread_mutex_lock相似，不同的是pthread_mutex_trylock只有在互斥被鎖住的情況下才阻塞。
解鎖互斥:
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
參數(shù):
     mutex互斥id
note:如果指定的互斥id已經被鎖住那么對其解鎖
釋放互斥:
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
參數(shù):
     mutex互斥id
note:釋放指定的mutex占用的資源。
函數(shù)pthread_mutex_init和pthread_mutex_destroy分別是互斥鎖的構造函數(shù)和析構函數(shù)。

 二、多線程同步

1.互斥體

互斥量（mutex）相當于一把鎖，可以保證以下三點：
◎原子性：如果一個線程鎖定一個互斥量，那么臨界區(qū)內的操作要么全部完成，要么一個也不執(zhí)行。
◎惟一性：如果一個線程鎖定一個互斥量，那么在它解除鎖定之前，沒有其他線程可以鎖定這個互斥量。
◎非繁忙等待：如果一個線程已經鎖定一個互斥量，第二個線程又試圖去鎖定這個互斥量，則第二個線程將被掛起（不占用任何cpu資源），直到第一個線程解除對這個互斥量的鎖定為止。

2.條件變量

條件變量是一種可以使線程（不消耗cpu）等待某些事件發(fā)生的機制。某些線程可能守候著一個條件變量，直到某個其他的線程給這個條件變量發(fā)送一個信號，這時這些線程中的一個線程就會蘇醒，處理這個事件。但條件變量不提供鎖定，所以它必須與一個互斥量同時使用，提供訪問這個環(huán)境變量時必要的鎖定。
3.信號量
dijkstra提出了信號量的概念，信號量是一種特殊的變量，只可以取正整數(shù)值，對這個正整數(shù)只能采取兩種操作：p操作（代表等待，關操作）和v操作（代表信號，開操作）。
p/v操作定義如下（假設我們有一個信號量sem） ：
p（sem）：如果sem的值大于0，則sem減1；如果sem的值為0，則掛起該線程。
v（sem）：如果有其它進程因等待sem而掛起，則讓它恢復執(zhí)行；如果沒有線程等待sem而被掛起，則sem加上1。
信號集的創(chuàng)建與打開
int semget(key_t key,int nsems,int flag);
對信號量的操作
int semop(int semid,struct sembuf semoparray[],size_t nops);
對信號量的控制
int semctl(int semid,int semnum int cmd,union semun arg);
附：經典的生產者－消費者問題（producer-costomer）是一個著名的同步問題。

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