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Linux系统编程-DAY06

news 来源：原创 2025/6/3 20:33:04

一、线程概念
进程和线程共同点：并发

1.线程属于某一个进程，线程不共享栈区
优点：比多进程节省资源，可以共享变量。
      线程启动时，需要在栈区开一个8M的空间，进程拿到的资源，对于线程是共享的。

2.概念：线程是轻量级进程，一般是一个进程中的多个任务
    进程是系统中最小的资源分配单位
    线程是系统中最小的执行单位

3.区别：
    1）线程的并发度比进程多一些
    2）创建开销不同，thread 8M, proc 3G
    3）thread 共享进程中的资源，除了栈区。进程，独立（写时复制 cow）
    4）线程稳定性稍差。
    5）进程可以申请到硬件资源，线程用进程拿到的资源
    
4.三方库： pthread  clone   posix(posix便于移植的）
    4.1 编写代码头文件： pthread.h
    4.2 编译代码加载库： -lpthread   library 
libpthread.so  (lib开头so结尾，共享库)
gcc 1.c -lpthread 

5.线程的设计框架    
    1.创建多线程 --->线程空间操作  --->线程资源回收
    int pthread_create(
    pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
    void *(*start_routine) (void *), void *arg);
        eg: pthread_create(&tid, NULL, th, NULL);
    2.  arg  回调函数的参数，即参数3的指针函数参数。
返回值：成功 0
失败 错误码

6.pthrea_self（void）获取自己的tid号

7.线程的退出：
    1： 自行退出 --> 自杀 --> 子线程自己退出        void pthread_exit(void *retval);  exit  return p;
    2： 强制退出 --> 他杀 --> 主线程结束子线程    int pthread_cancel(pthread_t thread);

8.线程的回收
    不同与进程没有孤儿线程和僵尸线程。
      主线程结束任意生成的子线程都会结束。
      子线程的结束不会影响主线程的运行。
int pthread_join（pthread_t, thread, void **retva）
    join有阻塞的意思
      功能：通过该函数可以将指定的线程资源回收，该函数具有阻塞等待功能，如果指定的线程没有结束，则回收线程会阻塞。

9.地址有三种：
0、栈区变量  错误，子线程结束该地址失效。
1、全局变量  失去意义，本质可以直接访问。
正确形式：
2、静态变量 
3、堆区变量malloc

10.分离属性：
    int pthread_deatch(pthread_t thread);
        1）可以放在th里面调用，参数写自己的id号
        2）主线程调用：填入刚才创建的线程的线程号。

11.线程清理函数
    void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *)， void *arg);
        功能：注册一个线程清理函数
        参数，routine，线程清理函数的入口
        arg，清理函数的参数。
        返回值，无
    void pthread_cleanup_pop(int execute);
        功能：调用清理函数
        execute，非0  执行清理函数
        0 ，不执行清理

12.线程起进程后，起完多线程就会变成单线程

二、练习及其代码
1.创造线程

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *th1(void *arg)
{while (1){printf("打瓦\n");sleep(1);}
}void *th2(void *arg)
{while (1){printf("吃饭\n");sleep(1);}
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid1,tid2;pthread_create(&tid1, NULL, th1, NULL);pthread_create(&tid1, NULL, th2, NULL);while (1){sleep(1);}return 0;
}

2.获得线程tid号

#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *th1(void *arg)
{while (1){printf("打瓦 th1, tid:%ld\n",pthread_self());sleep(1);}
}void *th2(void *arg)
{while (1){printf("吃饭 th2, tid:%ld\n",pthread_self());sleep(1);}
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid1,tid2;pthread_create(&tid1, NULL, th1, NULL);pthread_create(&tid1, NULL, th2, NULL);while (1){printf("main th, tid:%ld\n",pthread_self());sleep(1);}return 0;
}

3.strerror


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>int	main(int argc, char **argv)
{int i = 0 ;for(i=0;i<400;i++){printf("%d %s\n",i,strerror(i));}//system("pause");return 0;
}

4.线程的exit

#include <stdio.h>
#include <bits/pthreadtypes.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *th(void *arg)
{int i = 3;while(i--){printf("th,tid:%ld\n",pthread_self());sleep(1);}pthread_exit(NULL);
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, th, NULL);while (1){sleep(1);}//system("pause");return 0;
}

5.线程的cancel

#include <stdio.h>
#include <bits/pthreadtypes.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *th(void *arg)
{int i = 3;while(i--){printf("th,tid:%ld\n",pthread_self());sleep(1);}pthread_exit(NULL);
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, th, NULL);int i = 0;while (1){printf("main th, tid : %ld\n", pthread_self());sleep(1);++i;if(3 == i){pthread_cancel(tid);}}//system("pause");return 0;
}

6.线程的回收

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>void *th(void *arg)
{int i = 5;while(i--){printf("th tid:%ld\n", pthread_self());sleep(1);}return NULL;
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, th, NULL);pthread_join(tid, NULL);return 0;
}

7.线程join带返回值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>void *th(void *arg)
{char *p = (char *)malloc(50);strcpy(p, "小凡是人机");sleep(3);return p;
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, th, NULL);void *ret;pthread_join(tid, &ret);printf("ret %s\n",(char*)ret);free(ret);return 0;
}

8.线程的共享特性


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>int a = 0;
void *th(void *arg)
{sleep(1);a += 10;return NULL;
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid;printf("a is %d\n", a);pthread_create(&tid, NULL, th, NULL);pthread_join(tid, NULL);printf("a is %d\n", a);return 0;
}

9.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>typedef struct
{char name[50];int age;char addr[50];
}PER;void *th(void *arg)
{PER *per = (PER*)arg;printf("th: %s %d %s\n", per->name, per->age, per->addr);strcat(per->name, "Runa");return per;
}int main(int argc, char **argv)
{PER per;bzero(&per, sizeof(per));printf("input name:");fgets(per.name, sizeof(per.name), stdin);per.name[strlen(per.name) - 1] = '\0';char buf[5] = {0};printf("input age:");fgets(buf, sizeof(buf), stdin);per.age = atoi(buf);printf("input addr:");fgets(per.addr, sizeof(per.addr), stdin);per.addr[strlen(per.addr) - 1] = '\0';pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, th, &per);void *ret = NULL;pthread_join(tid, &ret);printf("join ret: %s %d %s\n",per.name, per.age, ((PER*)ret)->addr);return 0;
}

10.线程的栈区自动回收

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>void* th(void* arg)
{pthread_detach(pthread_self());  //栈区系统自动回收return NULL;
}int main(int argc, char** argv)
{int i = 0;pthread_t tid;for (i = 0; i < 50000; i++){int ret = pthread_create(&tid, NULL, th, NULL);if (ret != 0){break;}printf("%d\n", i);}system("pause");return 0;
}

11.线程的清除

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
void clean(void *arg)
{printf("this clean %s\n", (char*)arg);free(arg);
}
void* th(void* arg)
{strcpy((char* )arg,"hello world\n");printf("th,strcpy over\n");return NULL;
}int	main(int argc, char **argv)
{pthread_t tid;char* p = malloc(50);pthread_cleanup_push(clean,p);pthread_create(&tid,NULL,th,p);pthread_join(tid,NULL);printf("before pop\n");pthread_cleanup_pop(1);system("pause");return 0;
}

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