Linux操作系统软件编程——多线程
什么是线程
线程的定义
是轻量级的进程，可以实现多任务的并发。线程是操作系统任务调度的最小单位
线程的创建
由某个进程创建，且进程创建线程时，会为其分配独立的栈区空间（默认8M）。线程和所在的进程，以及进程中的其他线程，共用进程的堆区、文本区、数据区
线程的调度
宏观并行，微观串行
进程和线程的区别
| 进程 | 线程 | |
| 单位 | 操作系统资源分配的最小单位 | 操作系统任务调度的最小单位 |
| 资源消耗 | 资源消耗开销大，每次创建都需要有0-4G的虚拟内存空间 | 资源消耗开销较小，只需要由所在进程为其开辟默认8M的栈区空间 |
| 效率 | 由操作系统创建，创建耗时大，跨进程调度慢 | 由进程创建，创建耗时小，跨线程调度快 |
| 通信 | 进程间不能直接通信，需要使用进程间通信机制（IPC） | 通信简单，可以使用线程共享的区域通信（例如全局变量） |
| 安全性 | 安全性较高，因为各个进程空间独立 | 安全性较低，一个线程异常，可能影响同一进程中的线程 |
线程相关编程
线程的创建：pthread_read()；pthread_self()：获取当前线程的ID号
线程的调度：由操作系统调度
线程的凋亡：
1，线程退出：在线程任务函数中使用return结束线程或者调用pthread_exit()结束线程
2，线程回收：pthread_join(tid,NULL)
pthread_create()
功能：创建一个新的线程
参数：
thread：保存线程ID的变量地址
attr：线程属性的对象地址，如果是NULL则按照默认属性创建
void *(*start_routine)(void *)：函数指针，指向线程启动后要执行的任务
指针名称：start_routine
指向的对象：函数void *()(void *)
arg：为线程任务函数传递的参数，如果不传参则传NULL
返回值：成功则为0，失败则为!0
需要注意的是，在使用这个函数时，需要在创建或者编译时加上后缀，如图所示
当进程中创建了线程，不要直接退出进程（线程之后就接return），在return之前设立一个死循环或者sleep，否则可能线程还未执行，进程就优先结束，连带着线程也结束
pthread_exit()
功能：退出一个线程任务
参数：向回收的线程传递的参数的地址，如果不传递参数则为NULL
pthread_exit(NULL)等价于return NULL
pthread_join()
功能：阻塞等待回收线程资源空间
参数：要回收的线程ID；用来保存线程退出时传递的参数，NULL表示不接收传递的参数
返回值：成功为0，失败为-1
线程属性
1，分离属性：不需要被其他线程回收的线程，将来会被操作系统回收
2，非分离属性：可以被其他线程回收或者结束的线程，默认属性为非分离属性
线程回收策略
1，分离属性的线程：不需要回收（没有空闲的线程可以帮忙回收）
2，调用pthread_join阻塞回收
int pthread_detach(pthread_t thread)
功能：将线程设置成分离属性的线程
线程间通信
临界资源：多个线程可以同时访问的资源，例如全局变量，共享内存区域
然而，在多个线程在访问临界资源时，会存在资源竞争问题，如下
如果按照代码正常思路，最后输出应该是200000，但是最后却输出199997，这是由于对于全局变量n，其中一个线程调用并进行操作，还未将结果重新赋予时，另一个线程也进行了调用，导致两个线程赋予了同一个值。
事实上，数字越大越容易出现这种情况，但是并不代表每次运行都会出现这种情况，所以为了完全避免这种资源竞争问题，需要用到互斥机制
互斥机制
互斥机制：多个线程访问临界资源时，具有排他性访问的机制，即一次只允许一个线程对该临界资源进行访问
实现互斥机制的步骤
1，创建互斥锁：pthread_mutex_t
2，初始化互斥锁：pthread_mutex_init
3，锁上：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)
4，解锁：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)
5，销毁锁：int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)
pthread_mutex_init
功能：初始化互斥锁
参数：锁住对象的地址；锁的属性，如果是NULL则为默认属性
返回值：成功则为0，失败则为-1
所以上述的例子可改为
