線程的基本概念

一.有關(guān)于線程的定義

    線程是進程執(zhí)行的一個分支，運行在進程的內(nèi)部，是調(diào)度的一個基本單元。線程不像進程強調(diào)獨占，它更多強調(diào)的是共享。一個進程可以有多個控制流程即有多個線程，進程是承擔和分配系統(tǒng)資源的基本實體。

舉個例子：

  進程好比是一個大家庭，而線程就相當于是家里的每一個成員，每個成員各司其職，共同讓這個大家庭變得更好。這個大家庭的資源，每個成員都可以共享，但這并不是絕對的。因為每個成員都有自己私有的空間或秘密等。所以線程有和進程共同的東西，也有自己私有的。

線程和進程共同的：

   1.文件描述符表：描述當前進程所打開的所有文件；

   2.當前工作目錄；

   3.用戶id；

   4.信號處理方式

線程私有的：（2和3 是重點）

    1.線程的id；

    2.硬件上下文，包括各寄存器的值，棧指針和程序計數(shù)器；

    3.?？臻g（線程自己的）；

    4.errno變量；

    5.信號屏蔽字；//處理需要處理的，屏蔽不需處理的

    6.調(diào)度優(yōu)先級；

二.線程的控制

   1.線程的創(chuàng)建

   線程的創(chuàng)建是由POSIX 標準定義的，稱為POSIX thread 或pthread。在編譯的時候要加上_lpthread選項。

  線程的創(chuàng)建函數(shù)：

    pthread_create(pthread _t thread,const pthread_attr _t *attr,void*(*start_routine)(void*),void *arg);//arg 是給第三個傳的參數(shù)

  2.線程的終止

     線程在創(chuàng)建退出后，主線程必須進行等待拿到其退出狀態(tài)。函數(shù)原型為：

      int pthread_join(pthread_t thread,void ** retval)

      這個函數(shù)是以阻塞方式進行的。成功返回0，失敗返回錯誤碼。

     第一個終止方式：

       在線程內(nèi)部直接return 或 用函數(shù) pthread_exit(void *retval);

     第二個終止方式：

       在線程內(nèi)部使用pthread _cancel(pthread_t thread);

         thread 可以用函數(shù)pthread_t pthread_self(void)獲得當前線程自己的id。

      第三個終止方式：

       在主函數(shù)內(nèi)部調(diào)用函數(shù) pthread _cancel(pthread_t thread);

三.線程代碼

  1.只有一個子線程

  //thread.c
 1 #include<stdio.h>
 2 #include<pthread.h>
 3 
 4 void * thread_run(void *arg)
 5 {
 6    
 7    while(1)    
 9     {
 10    printf("this is thread\n");
 11    sleep(1);
 12   }
 15 }
 
 16 int main()
 17 {
 18   pthread_t tid;
 19   int ret=pthread_create(&tid,NULL,thread_run,NULL);
 21   while(1)
 22    {
 23       printf("this is main thread\n");

  24       sleep(2);
  25     }
  26  return 0;
  27 }

運行結(jié)果：

結(jié)果分析：

  一直在運行著，沒有終止。想要終止，調(diào)用終止函數(shù)。如下：

  第一種終止方式：return 或者 pthread_exit()

 
 //thread.c
 1 #include<stdio.h>
 2 #include<pthread.h>
 3 
 4 void * thread_run(void *arg)
 5 {
 6    int count=5;
 7    while(count-->0)  8   {
 9
 10    printf("this is thread\n");
 11    sleep(1);
 12   }
 13 //return (void*)1;
 14 pthread_exit((void*)1);
 15 }
 16 int main()
 17 {
 18   pthread_t tid;
 19   int ret=pthread_create(&tid,NULL,thread_run,NULL);
 20   int count=10;
 21   while(count-->0)
 22    {
 23       printf("this is main thread\n");

  24       sleep(2);
  25     }
  26     //pthread_cancel(tid);
  27     void *status=0;
  28     int retu=pthread_join(tid,&status);
  29     if(retu==0)
  30      {
  31       printf("pthread_join: code:%d\n",(int)status);
  32 
  33      }
  34  return 0;
  35 }

運行結(jié)果：

分析：

   當在子線程中調(diào)用return 或者使用pthread_exit()函數(shù)終止子線程。主線程依然在跑。

第二種終止方式：pthread_cancel(pthread_self());

//thread.c
 1 #include<stdio.h>
 2 #include<pthread.h>
 3 
 4 void * thread_run(void *arg)
 5 {
 6    int count=5;
 7    while(count-->0)  8   {
 9
 10    printf("this is thread\n");
 11    sleep(1);
 12   }
 13 
 14 pthread_cancel(pthread_self());
 15 }
 16 int main()
 17 {
 18   pthread_t tid;
 19   int ret=pthread_create(&tid,NULL,thread_run,NULL);
 20   int count=10;
 21   while(count-->0)
 22    {
 23       printf("this is main thread\n");

 24       sleep(2);
 25     }  
 26    
 27      void *status=0;
 28     int retu=pthread_join(tid,&status);
 29     if(retu==0)
 30      {
 31       printf("pthread_join: code:%d\n",(int)status);
 32 
 33      }
 34  return 0;
 35 }

實驗結(jié)果：

分析：

  在子線程中調(diào)用pthread_cancel()終止自己，不過要通過pthread_self()來獲取自己的id。主線程還在跑，并且拿到子線程退出狀態(tài)。

第三種終止方式：

//thread.c
 1 #include<stdio.h>
 2 #include<pthread.h>
 3 
 4 void * thread_run(void *arg)
 5 {
 6    int count=5;
 7    while(count-->0)  8   {
 9
 10    printf("this is thread\n");
 11    sleep(1);
 12   }
 13 
 14 pthread_cancel(pthread_self());
 15 }
 16 int main()
 17 {
 18   pthread_t tid;
 19   int ret=pthread_create(&tid,NULL,thread_run,NULL);
 20   int count=10;
 21   while(count-->0)
 22    {
 23       printf("this is main thread\n");

 24       sleep(2);
 25     }  
 26    
 27      void *status=0;
 28     int retu=pthread_join(tid,&status);
 29     if(retu==0)
 30      {
 31       printf("pthread_join: code:%d\n",(int)status);
 32 
 33      }
 34  return 0;
 35 }

實驗結(jié)果：

    與上一個結(jié)果一樣，只不過是在主函數(shù)中調(diào)用pthread_cancel()來終止子線程。是被取消的，不是自己主動的。

注：還有一種終止方式，在子線程中通過調(diào)用exit()函數(shù)，此時進程終止，因為進程終止調(diào)用這個函數(shù)。一般不會使用其終止線程。將上述代碼thread_run()函數(shù)中用exit（）函數(shù)：

4 void * thread_run(void *arg)
 5 {
 6    int count=5;
 7    while(count-->0)  8   {
 9
 10    printf("this is thread\n");
 11    sleep(1);
 12   }
 13 
 14  exit(1); 
 15 }

   運行結(jié)果：

 當子線程調(diào)用exit時，進程終止，也跑了5次。

2.創(chuàng)建多個線程：

 41 void * thread1(void *arg)
 42 {
 43    int count=5;
 44    while(count-->0)
 45   {
 46 
 47    printf("this is thread1: %d,thread_t :%u\n",(int)arg,pthread_self());
 48    sleep(1);
 49   }
 50 
 51 
 52 }
 53 
 54 void * thread2(void *arg)
 55 {
 56    int count=5;
 57    while(count-->0)
 58   {
 59 
 60    printf("this is thread2: %d,thread_t :%u\n",(int)arg,pthread_self());
 61    sleep(1);
 62   }
 
 63 void * thread2(void *arg)
 64 {
 65    int count=5;
 66    while(count-->0)
 67 {
 68   int count=5;
 69    while(count-->0)
 70   {
 71 
 72    printf("this is thread3: %d,thread_t :%u\n",(int)arg,pthread_self());
 73    sleep(1);
 74  }
 75 
 76 
 77 }
 78 int main()
 79 {
 80   pthread_t tid1,tid2,tid3;
 81   pthread_create(&tid1,NULL,thread1,(void*)1);
 82   pthread_create(&tid2,NULL,thread2,(void*)2);
 83   pthread_create(&tid3,NULL,thread3,(void*)3);
 84   sleep(2);
 85   pthread_cancel(tid3);
 86   void* ret=NULL;
 87   pthread_join(tid1,&ret);
 88   pthread_join(tid2,&ret);
 89   pthread_join(tid3,&ret);
 90     return 0；
     }

運行結(jié)果：

四.分離線程

   在任意時間點上，線程是可結(jié)合的或者是分離的，默認線程創(chuàng)建是可結(jié)合的。由于調(diào)用pthread_join()函數(shù)后，如果該線程沒有運行結(jié)束，調(diào)用者會被阻塞，這時可在子線程中加入代碼：

pthread_detach(pthread_self());也可在主函數(shù)中調(diào)用pthread_detach(pthread_t thread)；