LINUX 软件编程 -- 线程

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管理方法不同

2.进程和线程区别：

1. 线程本质是进程，线程是任务创建、调度、回收的过程
2. 进程空间：文本段 + 数据段 + 系统数据段
3. 线程空间：
线程必须位于进程空间内部，没有进程，线程无法独立存在
一个进程中的所有线程共享文本段+数据段+堆区，独享栈区
线程独享的栈区默认为8M
一个进程中的多个线程切换调度任务时，资源开销比较小
4. 进程和线程区别：
线程是CPU任务调度的最小单元
进程是操作系统资源分配的最小单元

3.多线程和多进程的优缺点

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通信，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	多线程共用同一个进程空间，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

4.线程的调度：
与进程调度保持一致
宏观并行，微观串行
5.线程的消亡：
线程结束需要回收线程空间，否则产生僵尸线程

6.线程的函数接口

1.pthread_create

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NULL
start_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

注意：
pthread_create第4个参数，可以实现对线程函数的传参
pthread_create第二个参数可以将线程设置为分离属性（线程结束时候会自动回收空间）

 2.pthread_self

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

3.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

4.pthread_join

原型：int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：
回收线程空间
参数：
thread:要回收的线程的ID
retval: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

注意：
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具备同步功能

7.线程传参

1. 可以通过pthread_create第四个参数实现对线程内部的传参

#include "../head.h"
/* 线程参数类型 */
typedef struct pthread_arg
{
pthread_t tid; //存放线程ID
char threadname[32]; //线程名称
int sleeptime; //睡眠时间
}pthread_arg_t;
void *thread(void *arg)
{
pthread_arg_t *parg = arg;
printf("%s(TID:%#lx)开始执行\n", parg->threadname, parg->tid);
while (1)
{
printf("%s正在执行\n", parg->threadname);
sleep(parg->sleeptime);
}
return NULL;
}
int main(void)
{
int i = 0;
pthread_arg_t args[4] = {
{0, "采集线程", 1},
{0, "存储线程", 2},
{0, "显示线程", 5},
{0, "日志线程", 10},
};
for (i = 0; i < 4; i++)
{
pthread_create(&args[i].tid, NULL, thread, &args[i]);
}
for (i = 0; i < 4; i++)
{
pthread_join(args[i].tid, NULL);
}
return 0;
}

8.线程属性

1. 线程属性：
加入属性：线程结束需要pthread_join手动回收
分离属性：线程结束后系统自动回收线程空间
2. 函数接口：
1. pthread_attr_init

原型：int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
功能：
线程属性初始化
参数：
attr:线程属性空间的首地址

2. pthread_attr_setdetachstate

原型：int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int
detachstate);
功能：
将线程属性设置为分离属性
参数：
attr:线程属性空间的首地址
detachstate:属性
PTHREAD_CREATE_DETACHED 分离属性
PTHREAD_CREATE_JOINABLE 加入属性

3. pthread_attr_destroy

原型：int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
功能：
线程属性销毁
参数：
attr:线程属性空间的首地址

3. 区别：
1. 分离属性：
线程结束后，操作系统自动回收空间
不需要手动调用pthread_join回收线程空间
2. 加入属性：
可以回收到线程结束的状态
可以完成线程间的同步