线程的基本概念

一.有关于线程的定义

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    线程是进程执行的一个分支，运行在进程的内部，是调度的一个基本单元。线程不像进程强调独占，它更多强调的是共享。一个进程可以有多个控制流程即有多个线程，进程是承担和分配系统资源的基本实体。

举个例子：

  进程好比是一个大家庭，而线程就相当于是家里的每一个成员，每个成员各司其职，共同让这个大家庭变得更好。这个大家庭的资源，每个成员都可以共享，但这并不是绝对的。因为每个成员都有自己私有的空间或秘密等。所以线程有和进程共同的东西，也有自己私有的。

线程和进程共同的：

   1.文件描述符表：描述当前进程所打开的所有文件；

   2.当前工作目录；

   3.用户id；

   4.信号处理方式

线程私有的：（2和3 是重点）

    1.线程的id；

    2.硬件上下文，包括各寄存器的值，栈指针和程序计数器；

    3.栈空间（线程自己的）；

    4.errno变量；

    5.信号屏蔽字；//处理需要处理的，屏蔽不需处理的

    6.调度优先级；

二.线程的控制

   1.线程的创建

   线程的创建是由POSIX 标准定义的，称为POSIX thread 或pthread。在编译的时候要加上_lpthread选项。

  线程的创建函数：

    pthread_create(pthread _t thread,const pthread_attr _t *attr,void*(*start_routine)(void*),void*arg);//arg 是给第三个传的参数

  2.线程的终止

     线程在创建退出后，主线程必须进行等待拿到其退出状态。函数原型为：

      int pthread_join(pthread_t thread,void ** retval)

      这个函数是以阻塞方式进行的。成功返回0，失败返回错误码。

     第一个终止方式：

       在线程内部直接return 或 用函数 pthread_exit(void *retval);

     第二个终止方式：

       在线程内部使用pthread _cancel(pthread_t thread);

         thread 可以用函数pthread_t pthread_self(void)获得当前线程自己的id。

      第三个终止方式：

       在主函数内部调用函数 pthread _cancel(pthread_t thread);

三.线程代码

  1.只有一个子线程

  //thread.c
 1 #include
 2 #include
 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 }

运行结果：

结果分析：

  一直在运行着，没有终止。想要终止，调用终止函数。如下：

  第一种终止方式：return 或者 pthread_exit()

 
 //thread.c
 1 #include
 2 #include
 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 }

运行结果：

分析：

   当在子线程中调用return 或者使用pthread_exit()函数终止子线程。主线程依然在跑。

第二种终止方式：pthread_cancel(pthread_self());

//thread.c
 1 #include
 2 #include
 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 }

实验结果：

分析：

  在子线程中调用pthread_cancel()终止自己，不过要通过pthread_self()来获取自己的id。主线程还在跑，并且拿到子线程退出状态。

第三种终止方式：

//thread.c
 1 #include
 2 #include
 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 }

实验结果：

    与上一个结果一样，只不过是在主函数中调用pthread_cancel()来终止子线程。是被取消的，不是自己主动的。

注：还有一种终止方式，在子线程中通过调用exit()函数，此时进程终止，因为进程终止调用这个函数。一般不会使用其终止线程。将上述代码thread_run()函数中用exit（）函数：

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 }

   运行结果：

 当子线程调用exit时，进程终止，也跑了5次。

2.创建多个线程：

 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；
     }

运行结果：

四.分离线程

   在任意时间点上，线程是可结合的或者是分离的，默认线程创建是可结合的。由于调用pthread_join()函数后，如果该线程没有运行结束，调用者会被阻塞，这时可在子线程中加入代码：

pthread_detach(pthread_self());也可在主函数中调用pthread_detach(pthread_t thread)；