【c/c++2】多线程，动静态库，信号，socket

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1.多线程：查看线程top -H，线程thread/进程process区别（process不能共享内存）

如下pthread_create的第四个参数是myfunc的参数。


线程传参区分线程：

两子线程数字相加：分别加到自己线程变量中。


如下解决上面代码重复太多问题，将0-2500和2500-5000当参数传进来。

1.1 两个线程同时加到一个全局变量s中：5000数字小不会影响

全局变量S++要加锁：数字大出现race condition。

1.2 假共享：两线程分别加到自己result数组中，0和1两个线程，两个result数组（一个数字累加）

如下定义s为局部变量 = 结构体取出result，比上面要快。




time ./example6始终比example5快，将50000000多加一个0，快的更多。为什么 ? 因为假共享false sharing，如下是一个框即单核cpu不会false sharing。

如下多核+运算结果距离近：example5里result变量在线程主函数外，cpu线程计算要从RAM中拉取。example6里的s为局部变量放在两个线程主函数里即cpu缓存里做计算，cpu两个核里两个缓存不会互相影响。所以example6不会falsing sharing，速度快。

如下解决假共享：cpu的cache短，RAM里很长，第一个线程结果保存在0位置，第二个线程结果保存在100位置，cache只更新自己长度的一小段如下4段（空间换时间）。

#if 0
int a=200;
int b=100;
pthread_mutex_t lock; //互斥锁的宏
void ThreadA(void)
{printf("线程A.....\n");pthread_mutex_lock(&lock);a-=50; //a=a-50sleep(5);b+=50; //b=b+50printf("a:%d,b:%d\n",a,b);pthread_mutex_unlock(&lock);
}
void ThreadB(void)
{printf("线程B.....\n");sleep(1);pthread_mutex_lock(&lock);//加锁printf("%d\n",a+b);pthread_mutex_unlock(&lock);//解锁
}
int main(void)
{pthread_t tida,tidb;pthread_mutex_init(&lock,NULL);//建立一个互斥锁pthread_create(&tida,NULL,(void *)ThreadA,NULL); //创建一个线程，1.句柄，2.线程属性，3.线程函数，4.函数的参数pthread_create(&tidb,NULL,(void *)ThreadB,NULL);pthread_join(tida,NULL);//等待一个线程结束pthread_join(tidb,NULL);pthread_mutex_destroy(&lock);return 1;
}
// -server:~/bak$ gcc test.c -lpthread
// -server:~/bak$ ./a.out 
// 线程A.....
// 线程B.....
// a:150,b:150
// 300
#endif

2.动静态库：.a，指定.so，LD_

公用函数库的public.cpp是源代码，对任何人可见，实际开发出于保密并不希望提供公用函数库源代码。C/C++提供了一个保证代码安全性方法，public.cpp编译成库(静态库与动态库)。

// public.h
#ifndef PUBLIC_H
#define PUBLIC_H 1
#include <stdio.h>
void func();   // 自定义函数的声明
#endif

// public.cpp
#include "public.h"
void func()   // 自定义函数的实现
{printf("我心匪石，不可转也。我心匪席，不可卷也。威仪棣棣，不可选也。\n");
}

// book265.cpp
#include "public.h"  // 把public.h头文件包含进来
int main()
{func();
}

g++ -o book265 book265.cpp public.cpp
./book265
我心匪石，不可转也。我心匪席，不可卷也。威仪棣棣，不可选也。

2.1 静态库：链接库的文件名是libpublic.a，链接库名是public，缺点使用的静态库发生更新改变，程序必须重新编译

gcc -c -o libpublic.a public.cpp

使用静态库的方法一，直接把调用者源代码和静态库文件名一起编译：

g++ -o book265 book265.cpp libpublic.a

使用静态库的方法二，用L参数指定静态库文件的目录，-l参数指定静态库名：如果要指定多个静态库文件的目录，用法是“-L/目录1 -L目录2 -L目录3”；如果要指定多个静态库，用法是“-l库名1 -l库名2 -l库名3”。

g++ -o book265 book265.cpp -L/home/w/demo -lpublic

./book265
我心匪石，不可转也。我心匪席，不可卷也。威仪棣棣，不可选也。

2.2 动态库：动态库发生改变，程序不需要重新编译，动态库升级方便

g++ -fPIC -shared -o libpublic.so public.cpp

使用动态库的方法与使用静态库的方法相同。如果在动态库文件和静态库文件同时存在，优先使用动态库编译：

g++ -o book265 book265.cpp -L/home/w/demo -lpublic

执行程序./book265时，出现以下提示：/book265: error while loading shared libraries: libpublic.so: cannot open shared object file: No such file or directory，因为采用了动态链接库的可执行程序在运行时需要指定动态库文件的目录，Linux系统中采用LD_LIBRARY_PATH环境变量指定动态库文件的目录。采用以下命令设置LD_LIBRARY_PATH环境变量。

export LD_LIBRARY_PATH=/home/w/demo:.

如果要指定多个动态库文件的目录，用法是“export LD_LIBRARY_PATH=目录1:目录2:目录3:.”，目录之间用半角的冒号分隔，最后的圆点指当前目录。接下来修改动态库中func函数的代码：

// printf("我心匪石，不可转也。我心匪席，不可卷也。威仪棣棣，不可选也。\n");
printf("生活美好如鲜花，不懂享受是傻瓜；\n");

如下重新编译动态库，无需重新编译book265，直接执行程序。

g++ -fPIC -shared -o libpublic.so public.cpp

./book265
生活美好如鲜花，不懂享受是傻瓜；

2.3 libc（标准）：gnu libc（glibc）（实现）

编译【预处理（语法检查），编译（.c->.s汇编文件），汇编（.s->.o二进制文件），链接（多个.o合并成1个执行文件）】的最后阶段将依赖引入过程叫链接：so文件通过mmap加载进内存，动态链接的a.out文件小且内存占用小，此外动态链接在so库更新后不需重新编译，一般首选。很多进程用到C语言libc.so里stdio.h里打印函数，如果通过静态链接，这样占用的内存多。


static指定静态链接。gcc是gnu的编译工具集合，gcc不光编译c语言且支持很多平台

如下系统没有glibc库。

2.4 编译时为什么要加上 –lm ?：man exp：Link with -lm

// 代码一
#include <stdio.h>
#include <math.h> //exp
int main(int argc, char const *argv[]){printf("The exponential value of %lf is %lf\n", 0, exp(0));printf("The exponential value of %lf is %lf\n", 0+1, exp(0+1)); //e的1次幂printf("The exponential value of %lf is %lf\n", 0+2, exp(0+2));return(0);
}

// 代码二
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(int argc, char const *argv[]){double x = 0;printf("The exponential value of %lf is %lf\n", x, exp(x));printf("The exponential value of %lf is %lf\n", x+1, exp(x+1));printf("The exponential value of %lf is %lf\n", x+2, exp(x+2));return(0);
}

代码一调用exp传入的参数是常量为0 。代码二调用exp传入的参数是变量 x，代码一会不会在运行之前就计算好了呢？如下代码一没有看到调用exp的身影，当传入参数为常量时就已计算好了值，最后不需调用exp函数。代码二通过如下main.s汇编代码可见多次调用call函数。

math.h中声明的库函数还有一点特殊之处，gcc命令行必须加-lm选项，因为数学函数位于libm.so库文件中（这些库文件通常位于/lib目录下），-lm选项告诉编译器，程序中用到的数学函数要到这个库文件里找。

gcc a.c -o a.out，arm-linux-gcc a.c -o b.out，如果执行out文件出现No such file or directory，则将如下两个so文件互相ln -s建软链接。

3.信号：ps -ef (同-aux) | more

getpid库函数功能是获取进程编号，该函数没有参数，返回值是进程的编号（相同程序在不同时间执行，进程编号不同）。




僵尸进程：一个进程执行了exit系统调用退出时会向父进程发送SIGCHLD信号，而其父进程并没有为它收尸（调用wait或waitpid来获得它的结束状态，如进程ID、终止状态等等）的进程，ps显示有< default >。父处理子进程死后的信息，如果不想处理就需要交给系统处理。

进程间通信IPC方式：1.管道：ls | grep。FIFO（first in first out）是管道一种。
2.消息队列：内核创建的一个消息队列，os中多个进程都能操作这个消息队列，可以往里面发送消息，可以接收消息，类似socket。
3.共享内存：每个进程访问内存时，有一个虚拟内存地址和物理内存地址的一个映射：一般两个进程的虚拟内存地址可以一样，但映射的物理内存地址一般不一样。共享内存就是将它们映射的物理内存地址也变一样，这时两个进程能同时访问一块相同的物理内存，借助这块物理内存实现通信。
4.套接字socket：访问数据库进程和数据库进程本身，这两个进程间通信就是通过3306号端口建立起的tcp套接字。本机访问mysql不走tcp的套接字，而是走unix域套接字（UDS，不用ip）。
5.信号量/灯：类似一个计数器，控制多个进程对一个共享资源的访问，起到控制数量的锁机制。
6.信号：一个进程可向另一个进程发送一个信号，进程可处理这个信号。如下列出所有信号，linux中信号大多数是把另一个进程杀死，干脆把这个指令叫kill了，如下64种死法。 如键盘中断ctrl+c是当前shell向tail -f这个进程发送一个信号值为2的SIGINT的信号，如用kill+进程id命令是15，kill -9是9。

捕捉信号2：在死循环之前注册下信号的处理，如下让ctrl+c无效。

捕捉了ctrl+c，无法停止，只能用kill。


程序后台运行两种方法：&：ctrl+c无法中止，用killall book1或kill 进程号。if （fork()>0）return 0 父进程退出

信号作用：服务程序在后台运行，如果想终止它，杀了它不是个好办法，因为没有释放资源。如果能向程序发一个信号，程序收到这个信号后调用一个函数，在函数中编写释放资源代码。

下面 EXIT函数就是自定义函数，TcpServer设为全局变量因为EXIT函数要访问它并关闭socket。

4.socket：http（client和server间req和res），socket（client和server间长连接）