UNIX环境--线程

一、线程的概念

　　1、线程在进程中是负责执行代码的一个单位，可以说线程是进程的一部分。一个进程中至少要有一个主线程，进程可以拥有多个线程。

　　2、线程和进程一样，线程会共享进程的一些信息。比如，代码段、全局段、静态数据区、堆、命令行、环境变量表等，但栈是每个线程私有的。

　　3、严格来说，线程是进程的一个实体，是操作系统独立调度和分派任务的基本单位。

二、POSIX线程

　　UNIX和Linux不支持线程处理，但有额外的线程库可以调用。在编辑时要加<pthread.h>的线程库头文件，在编译时要加 -lpthread

三、创建线程

　　int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);

　　功能：创建线程

　　thread：返回值，获取线程id

　　attr：返回值，获取线程属性

　　start_routine：参数，注册线程的入口函数

　　arg：给线程入口函数的参数

　　1、同一个进程的多个线程都在同一个地址空间内活动，因此相对于进程，线程的系统开销小，任务切换快，它们可以执行相同的代码，也可以执行不同的代码。

　　2、线程间的数据交换不需要依赖于类似IPC的特殊通信机制，简单而高效，每个线程拥有自己独立的线程ID、寄存器信息、函数栈、错误码和信号掩码，线程之间存在优先级的差异。

　　3、main函数即主线程，main函数返回即主线程结束，主线程结束即进程结束，进程一但结束其所有的线程即结束。

　　4、应设法保证在线程过程函数执行期间，其参数所指向的目标持久有效。

四、对线程的操作

　　1、等待线程

　　int pthread_join (pthread_t thread, void** retval);　　

　　功能：等待thread参数所标识的线程结束

　　retval：返回值，线程入口函数的返回值

　　返回值：成功返回0，失败返回错误码。

　　线程过程函数将所需返回的内容放在一块内存中，返回该内存的地址，要保证这块内存在函数返回后，即线程结束，以后依然有效；　　

　　若retval参数非NULL，则pthread_join函数将线程过程函数所返回的指针，拷贝到该参数所指向的内存中；

　　若线程过程函数所返回的指针指向动态分配的内存，则还需保证在用过该内存之后释放之。

　　2、获取线程id

　　pthread_t pthread_self (void);

　　功能：返回当前线程的id，此函数不会执行失败。

　　3、比较两个线程

　　int pthread_equal (pthread_t t1, pthread_t t2);　　

　　功能：比较两个id是否是同一个线程

　　如果两个线程的id相等，则返回非零，否则返回0。

　　某些实现的pthread_t不是unsigned long int类型，可能是结构体类型，无法通过“==”判断其相等性。

　　4、终止线程

　　1) 从线程过程函数中return。

　　2) 调用pthread_exit函数。

　　void pthread_exit (void* retval);

　　retval和线程过程函数的返回值语义相同。

　　5、线程的执行轨迹

　　1) 同步方式(非分离状态)：

　　创建线程之后调用pthread_join函数等待其终止，并释放线程资源。

　　2) 异步方式(分离状态)：

　　无需创建者等待，线程终止后自行释放资源。

　　int pthread_detach (pthread_t thread);　　

　　功能：使线程进入分离(DETACHED)状态。

　　返回值：成功返回0，失败返回错误码。

　　处于分离状态的线程终止后自动释放线程资源，且不能被pthread_join函数等待。

　　6、取消线程

　　1) 向指定线程发送取消请求

　　int pthread_cancel (pthread_t thread);

​　　成功返回0，失败返回错误码。

​　　注意：只是向线程发出取消请求，并不等待线程终止。

​

　　缺省情况下，线程在收到取消请求以后，并不会立即终止，而是仍继续运行，直到其达到某个取消点。

　　在取消点处，线程检查其自身是否已被取消了，并做出相应动作。

　　当线程调用一些特定函数时，取消点会出现。

　　2) 设置调用线程的可取消状态

　　int pthread_setcancelstate (int state,int* oldstate);

　　成功返回0，并通过oldstate参数输出原可取消状态(若非NULL)，失败返回错误码。

​

　　state取值：

　　PTHREAD_CANCEL_ENABLE：接受取消请求

　　PTHREAD_CANCEL_DISABLE：忽略取消请求。

　　3) 设置调用线程的可取消类型

　　int pthread_setcanceltype (int type, int* oldtype);

​　　　　

　　成功返回0，并通过oldtype参数输出原可取消类型(若非NULL)，失败返回错误码。

​　　type取值：

　　　　PTHREAD_CANCEL_DEFERRED延迟取消(缺省)。

　　　         被取消线程在接收到取消请求之后并不立即响应，而是一直等到执行了特定的函数(取消点)之后再响应该请求。

　　　　PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS - 异步取消。

　　　　     被取消线程可以在任意时间取消，不是非得遇到取消点才能被取消。

　　　　但是操作系统并不能保证这一点。