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学习嵌入式的第二十八天——线程

news 2025/8/30 4:08:10

线程的设计框架 posix

创建多线程 ==》线程空间操作 ===》线程资源回收

线程与进程的关系

优点：比多进程节省资源，可以共享变量。

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。

特征：
1、共享资源
2、效率高  30%
3、三方库： pthread  clone   posix
3.1 编写代码头文件： pthread.h
3.2 编译代码加载库： -lpthread   library
libpthread.so
gcc 1.c -lpthread
缺点：
1，线程和进程相比，稳定性，稍微差些
2，线程的调试gdb，相对麻烦些。

线程与进程的区别

资源：
线程比进程多了共享资源。 IPC
线程又具有部分私有资源。
进程间只有私有资源没有共享资源。
空间：
进程空间独立，不能直接通信。
线程可以共享空间，可以直接通信。

线程的创建

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);

功能：该函数可以创建指定的一个线程。
参数：thread 线程id，需要实现定义并由该函数返回。
attr 线程属性，一般是NULL，表示默认属性。
start_routine 指向指针函数的函数指针。
本质上是一个函数的名称即可。称为
th 回调函数,是线程的执行空间。

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

注意：一次pthread_create执行只能创建一个线程。
每个进程至少有一个线程称为主线程。
主线程退出则所有创建的子线程都退出。
主线程必须有子线程同时运行才算多线程程序。
线程id是线程的唯一标识，是CPU维护的一组数字。多个子线程可以执行同一回调函数。

ps -eLf 查看线程相关信息Low Weigth Process
ps -eLo pid,ppid,lwp,stat,comm

pthread_t pthread_self(void); unsigned long int; %lu
功能：获取当前线程的线程id
参数：无
返回值：成功返回当前线程的线程id
失败 -1；

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;
功能：子线程自行退出
参数： retval 线程退出时候的返回状态，临死遗言。
返回值：无

2：强制退出 ==》他杀 ==》主线程结束子线程
int pthread_cancel(pthread_t thread);
功能：请求结束一个线程
参数：thread 请求结束一个线程tid
返回值：成功 0
失败 -1；

线程的回收

线程的回收机制 ====》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 **retval);
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。
参数：thread  要回收的子线程tid
retval  要回收的子线程返回值/状态。==》ptread_exit(值);
返回值：成功 0
失败 -1；

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

返回值，无
必须成对出现，他们本质属于带参宏，组合在一起构成do{}while；结构，不能分开。

子线程的回收策略：

1、如果预估子线程可以有限范围内结束则正常用pthread_join等待回收。
2、如果预估子线程可能休眠或者阻塞则等待一定时间后强制回收。
3、如果子线程已知必须长时间运行则，不再回收其资源。

线程函数的参数传递

传整数或者字符串

把要传的变量取地址放进pthread_create的参数部分

传结构体
1、定义结构体类型
2、用结构体定义变量
3、向pthread_create传结构体变量
4、从fun子线程中获取结构体数据

设置分离属性

设置分离属性后，目的线程消亡，自动回收空间。把回收的权限交给操作系统。

int pthread_deatch(pthread_t thread);
功能，设置分离属性
参数，线程id号，一般是在线程中调用，填自己的id

线程与进程的对照

process thread
fork pthread_create 创建
getpid,ppid pthread_self 获取id号
exit, pthread_exit 自己主动退出
wait,waitpid, pthread_join 空间回收
kill, pthread_cancel 被动退出
atexit pthread_clean, 注册清理函数
exec system--->fork->exec (ls) 进程可以在子进程中直接调用exec，但次线程需要先fork才能使用exec，不然其所在进程的代码会被全部替换