Linux学习-软件编程（进程与线程）

进程回收

wait

原型：pid_t wait(int *wstatus);
功能：回收子进程空间
参数：wstatus：存放子进程结束状态空间的首地址
返回值：成功返回回收到的子进程的PID失败返回-1WIFEXITED(wstatus)：测试进程是否正常结束
WEXITSTATUS(wstatus)：获得进程退出的值
WIFSIGNALED(wstatus)：测试进程是否被杀死
WTERMSIG(wstatus)：获得杀死进程的编号

• wait具有阻塞等待的功能，等到有子进程结束才会回收子进程继续向下执行
• wait可以实现多任务得到同步

waitpid

原型：pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
功能：回收指定的子进程空间
参数：pid：要回收的进程的PID（-1表示回收任意子进程）wstatus：存放子进程结束状态空间首地址options：0    阻塞回收WNOHANG    非阻塞回收
返回值：成功返回回收到的子进程PID失败返回-1指定的子进程空间未结束，返回0waitpid（-1， NULL，0）等价于wait（NULL）

• waitpid可以非阻塞回收子进程空间
• waitpid可以回收指定子进程空间

1.exec函数族

1.1 exec函数族

• 利用进程空间执行另一份代码
• exec常搭配fork使用，fork创建新的子进程，exec让子进程执行自己的代码

extern char **environ;int execl(const char *path, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
int execlp(const char *file, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
int execle(const char *path, const char *arg, .../*, (char *) NULL, char * const envp[]*/);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);l：参数以列表的形式传递
p：在系统变量PATH对应的目录下查找文件
v：参数以指针数组的形式传递
e：执行新代码是更新环境变量

1.2 主函数传参

主函数形式

void main(void);
int main(void);
int main(int argc, const char *argv[]);
int main(int argc, const char **argv);argc:传入参数的个数
argv:存放每一个传入参数指针的数组名argv[0] = "./a.out"
argv[1] = "hello"
argv[2] = "world"
argv[3] = "how"
argv[...] = ...
argv[argc] = ...

1.3 sytem函数

原型：int system(const char *command);
功能：在代码运行command命令
参数：command：shell命令字符串首地址
返回值：成功返回0失败返回-1

2.线程

2.1 基本概念

线程是一个轻量级的进程

• 线程本质就是一个进程
• 线程和进程不完全一致，轻量指空间，进程空间和线程空间空间管理方法不同

2.2 进程和线程的区别

• 线程本质是进程，线程是任务创建、调度、回收的过程
• 进程空间：文本段 + 数据段 + 系统数据段
• 线程空间：

1.线程必须位于进程空间内部，没有进程，线程无法独立存在

2.一个进程中的所有线程共享文本段 + 数据段 + 堆区，独享栈区

3.线程独享的栈区默认8M

4.一个进程中的多个线程切换调度任务时，资源开销少

• 进程和线程的区别

1.线程是CPU任务调度的最小单元

2.进程是操作系统资源分配的最小单元

2.3 多进程和多线程的优缺点

1.多线程和多进程对比：

场景	多进程	多线程	对比
效率	多进程切换需要重新映射物理地址，占用资源开销较大	多线程在同一进程空间内部切换任务，占用资源开销较小	多线程 > 多进程
通信	多进程没有共享空间，需要使用进程间通信的方法来完成通信	多线程有共享空间，只需要定义共享空间变量完成数据交换即可实现通信	多线程 > 多进程
资源竞争	多进程没有共享空间，不存在资源竞争	多线程使用共享空间，需保证资源使用的互斥性，防止多线程对共享资源产生竞争	多进程 > 多线程
安全	多进程空间独立，一个进程的崩溃不会影响其余进程	多线程共用一个进程空间，一个线程异常崩溃，可能引发进程异常退出，导致其余线程也无法执行	多进程 > 多线程

2.4 线程的调度

与进程调度保持一致

宏观并行，微观串行

2.5 线程的消亡

线程结束需要回收线程空间，否则会产生僵尸线程

2.6 线程的函数接口

1.函数接口

进程接口	线程接口
fork	pthread_creat
exit	pthread_exit
wait	pthread_join

pthread_creat

原型：int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);
功能：在进程中创建一个线程
参数：thread：存放线程ID空间的首地址attr：线程的属性，默认属性NULLstart_routine：线程函数的入口arg：线程传入的参数
返回值：成功返回0失败返回错误码

pthread_self

原型：pthread_t pthread_self(void);
功能：获得调用该函数的ID号

pthread_exit

原型：void pthread_exit(void *retval)
功能：结束当前线程任务
参数：retval:线程结束的值

pthread_join

原型： int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：回收线性空间
参数：thread：要回收的线程的IDretval：存放线程结束状态空间的首地址
返回值：成功返回0失败返回错误码

• tid对应的线程只要不退出，pthread_join 阻塞等待结束回收线程空间
• pthread_join具备同步的功能