1.线程基本知识 进程是资源管理的基本单元，而线程是系统调度的基本单元，线程是操作系统能够进行调度运算的小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。 一个进程在某一个时刻只能做一件事情，有了多个控制线程以后，在程序的设计成在某一个时刻能够做不止一件事，每个线程处理独自的任务。 需要注意的是：即使程序运行在单核处理器上，也能够得到多线程编程模型的好处。处理器的数量并不影响程序结构，所以不管处理器个数多少，程序都可以通过线程得以简化。 linux操作系统使用符合POSIX线程作为系统标准线程，该POSIX线程标准定义了一整套操作线程的API。 2. 线程标识 与进程有一个ID一样，每个线程有一个线程ID，所不同的是，进程ID在整个系统中是的，而线程是依附于进程的，其线程ID只有在所属的进程中才有意义。线程ID用pthread_t表示。 //pthread_self直接返回调用线程的ID include <pthread.h> pthread_t pthread_self(void); 判断两个线程ID的大小是没有任何意义的，但有时可能需要判断两个给定的线程ID是否相等，使用以下接口： //pthread_equal如果t1和t2所指定的线程ID相同，返回0；否则返回非0值。 include <pthread.h> int pthread_equal(pthread_t t1， pthread_t t2); 3. 线程创建 一个线程的生命周期起始于它被创建的那一刻，创建线程的接口： #include <pthread.h> int pthread_create(pthread_t *thread， const pthread_attr_t *attr， void *(*start_routine) (void *)， void *arg); 函数参数： thread(输出参数)，由pthread_create在线程创建成功后返回的线程句柄，该句柄在后续操作线程的API中用于标志该新建的线程； start_routine(输入参数)，新建线程的入口函数； arg(输入参数)，传递给新线程入口函数的参数； attr(输入参数)，指定新建线程的属性，如线程栈大小等；如果值为NULL，表示使用系统默认属性。 函数返回值： 成功，返回0； 失败，返回相关错误码。 需要注意： 主线程，这是一个进程的初始线程，其入口函数为main函数。 新线程的运行时机，一个线程被创建之后有可能不会被马上执行，甚至，在创建它的线程结束后还没被执行；也有可能新线程在当前线程从pthread_create前已经在运行，甚至，在pthread_create前从当前线程返回前新线程已经执行完毕。 程序实例： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> void printids(const char *s){ pid_t pid; pthread_t tid; pid = getpid(); tid = pthread_self(); printf("%s， pid %lu tid %lu (0x%lx) "，s，(unsigned long)pid，(unsigned long)tid， (unsigned long)tid); } void *thread_func(void *arg){ printids("new thread: "); return ((void*)0); } int main() { int err; pthread_t tid; err = pthread_create(&tid，NULL，thread_func，NULL); if (err != 0) { fprintf(stderr，"create thread fail. "); exit(-1); } printids("main thread:"); sleep(1); return 0; } 注意上述的程序中，主线程休眠一秒，如果不休眠，则主线程不休眠，则其可能会退出，这样新线程可能不会被运行，我自己注释掉sleep函数，发现好多次才能让新线程输出。 编译命令： gcc -o thread thread.c -lpthread 运行结果如下： main thread:， pid 889 tid 139846854309696 (0x7f30a212f740) new thread: ， pid 889 tid 139846845961984 (0x7f30a1939700) 可以看到两个线程的进程ID是相同的。其共享进程中的资源。 4. 线程终止 线程的终止分两种形式：被动终止和主动终止 被动终止有两种方式： 线程所在进程终止，任意线程执行exit、_Exit或者_exit函数，都会导致进程终止，从而导致依附于该进程的所有线程终止。 其他线程调用pthread_cancel请求取消该线程。 主动终止也有两种方式： 在线程的入口函数中执行return语句，main函数(主线程入口函数)执行return语句会导致进程终止，从而导致依附于该进程的所有线程终止。 线程调用pthread_exit函数，main函数(主线程入口函数)调用pthread_exit函数， 主线程终止，但如果该进程内还有其他线程存在，进程会继续存在，进程内其他线程继续运行。 线程终止函数： include <pthread.h> void pthread_exit(void *retval); 线程调用pthread_exit函数会导致该调用线程终止，并且返回由retval指定的内容。 注意:retval不能指向该线程的栈空间，否则可能成为野指针！ 5. 管理线程的终止 5.1 线程的连接 一个线程的终止对于另外一个线程而言是一种异步的事件，有时我们想等待某个ID的线程终止了再去执行某些操作，pthread_join函数为我们提供了这种功能，该功能称为线程的连接： include <pthread.h> int pthread_join(pthread_t thread， void **retval); 参数说明： thread(输入参数)，指定我们希望等待的线程 retval(输出参数)，我们等待的线程终止时的返回值，是在线程入口函数中return的值或者调用pthread_exit函数的参数 返回值： 成功时，返回0 错误时，返回正数错误码 当线程X连接线程Y时，如果线程Y仍在运行，则线程X会阻塞直到线程Y终止；如果线程Y在被连接之前已经终止了，那么线程X的连接调用会立即返回。 连接线程其实还有另外一层意义，一个线程终止后，如果没有人对它进行连接，那么该终止线程占用的资源，系统将无法回收，而该终止线程也会成为僵尸线程。因此，当我们去连接某个线程时，其实也是在告诉系统该终止线程的资源可以回收了。 注意:对于一个已经被连接过的线程再次执行连接操作， 将会导致无法预知的行为！5.2 线程的分离 有时我们并不在乎某个线程是不是已经终止了，我们只是希望如果某个线程终止了，系统能自动回收掉该终止线程所占用的资源。pthread_detach函数为我们提供了这个功能，该功能称为线程的分离： #include <pthread.h> int pthread_detach(pthread_t thread); 默认情况下，一个线程终止了，是需要在被连接后系统才能回收其占有的资源的。如果我们调用pthread_detach函数去分离某个线程，那么该线程终止后系统将自动回收其资源。 /* * 文件名： thread_sample1.c * 描述：演示线程基本操作 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> /*子线程1入口函数*/ void *thread_routine1(void *arg) { fprintf(stdout， "thread1: hello world! "); sleep(1); /*子线程1在此退出*/ return NULL; } /*子线程2入口函数*/ void *thread_routine2(void *arg) { fprintf(stdout， "thread2: I'm running... "); pthread_t main_thread = (pthread_t)arg; /*分离自我，不能再被连接*/ pthread_detach(pthread_self()); /*判断主线程ID与子线程2ID是否相等*/ if (!pthread_equal(main_thread， pthread_self())) { fprintf(stdout， "thread2: main thread id is not equal thread2 "); } /*等待主线程终止*/ pthread_join(main_thread， NULL); fprintf(stdout， "thread2: main thread exit! "); fprintf(stdout， "thread2: exit! "); fprintf(stdout， "thread2: process exit! "); /*子线程2在此终止，进程退出*/ pthread_exit(NULL); } int main(int argc， char *argv[]) { /*创建子线程1*/ pthread_t t1; if (pthread_create(&t1， NULL， thread_routine1， NULL)!=0) { fprintf(stderr， "create thread fail. "); exit(-1); } /*等待子线程1终止*/ pthread_join(t1， NULL); fprintf(stdout， "main thread: thread1 terminated! "); /*创建子线程2，并将主线程ID传递给子线程2*/ pthread_t t2; if (pthread_create(&t2， NULL， thread_routine2， (void *)pthread_self())!=0) { fprintf(stderr， "create thread fail. "); exit(-1); } fprintf(stdout， "main thread: sleeping... "); sleep(3); /*主线程使用pthread_exit函数终止，进程继续存在*/ fprintf(stdout， "main thread: exit! "); pthread_exit(NULL); fprintf(stdout， "main thread: never reach here! "); return 0; } 终的执行结果如下： thread1: hello world! main thread: thread1 terminated! main thread: sleeping... thread2: I'm running... thread2: main thread id is not equal thread2 main thread: exit! thread2: main thread exit! thread2: exit! thread2: process exit!