【Linux】线程控制

文章目录

1. 进程 VS 线程

1. 进程和线程

1.进程是资源分配的基本单位
2.线程是调度的基本单位
3.线程共享进程数据，但也拥有自己的一部分数据

线程id (LWP)

一组寄存器
(当前线程所对应执行的上下文数据) 因为多线程是要被切换，所以它的上下文数据为私有的，不能和其他发生冲突

栈
每一个线程都有自己独立的栈结构
若每一个线程都有一个临时变量，则将所有的临时变量数据都放入地址空间的栈中，就会导致数据谁是谁的分不清楚
所以线程在处理临时数据时就要有自己独立的栈

errno (错误码)
信号屏蔽字
调度优先级

2.进程的多个线程共享

同一地址空间中，代码区 ，数据区都是共享的，
若定义一个函数，在各线程都可以调用
定义一个全局变量，在各线程处都可以访问到

各线程还共享如下的进程资源和环境：
1.文件描述符表
主线程打开一个文件，然后又创建了一个新线程，新线程可以看到主线程打开的文件，同样也可以读取文件描述符

不懂查看：文件描述符本质理解

2.每种信号的处理方式
SIG_IGN SIG_DFL 自定义处理信号处理函数
3.当前工作目录
4.用户id 和组id

2. 线程控制

1.为什么使用线程要调用库？

操作系统视角：Linux下们没有真正意义的线程，而是用进程模拟的线程(LWP)，Linux 不会提供直接创建线程的系统调用，最多提供创建轻量级进程的接口

用户视角：用户只认线程

用户和操作系统之间需要 库 ， 被称为 用户级线程库 (pthread)， 任何系统都需要自带，即原生线程库
对操作系统 将Linux接口封装
对 用户 提供进行线程控制的接口

在创建makefile时，是需要将加入 pthread 库的，使操作系统对接口进行封装，使用户可以识别到线程

2. pthread_create —— 线程创建

输入

man pthread_create

第一个参数 为 线程id
第二个参数为 线程的属性 一般设为nullptr
第三个参数为 函数指针
新线程会执行新的方法，主线程会继续向后执行，两个执行流会各自执行各自的
第四个参数 ，当要回调方法时 arg作为函数指针传递的参数

进程创建成功为0，失败为错误码

让多个线程执行同一个函数 thread_run
使用snprintf，将字符串"thread -i"传入 tname中
调用 pthread_create时，将tname传过去作为 自定义函数 thread_run 的参数
再通过name将字符串"thread -i" 在线程中打印出来

当创建出来一个线程时，该线程对应的tname缓冲区属于多个线程共享的
传递的参数并非缓冲区本身，而是缓冲区的起始地址

当在自定义函数中 通过name拿到缓冲区的起始地址
主线程创建新线程之后，主线程会继续运行时，重新对缓冲区的内容进行覆盖
覆盖后，并没有改变在上一个线程传递的起始地址，即name没有变化，但是内容为缓冲区更新后的

将空间开辟在堆上，即可解决这个问题

运行可执行程序后，每个线程都有对应的数字存在
循环多少次，new就会执行多少次，随着每一次的new，传递给新线程的起始地址就只属于该线程

3. pthread_join —— 线程等待

输入

man pthread_join

第一个参数为 线程id
第二个参数为 是一个输出型参数 可以拿到新线程的退出结果
成功返回0，失败返回错误码

等待方式默认是阻塞的，若新线程没有退出， 主线程就一直等待，直到新线程退出

运行可执行程序，虽然主线程没有写死循环，但是程序会一直循环跑下去
主线程并不会退出，因为它要等待新线程退出

3. 线程终止

1. 线程函数执行完毕

在自定义函数中，使用return 退出

运行可执行程序后，出现 all thread quit 代表 线程全部退出了

2. pthread_exit

输入

man pthread_exit

参数类型为void*
自定义函数的返回类型为void*,所以可以把自定义函数的返回值拿回来

通过 pthread_exit 将新线程的退出信息返回
新创建一个ret的指针变量，虽然是void*类型，但是也会开辟空间
是由 pthread_join 的第二个参数 ret去接收返回值的

由于1是int类型，而自定义函数是void*类型，所以需要强转
再把强转后的1 传给了 ret，再通过强转把1打印出来

每个线程都打印出 thread quit : 1

4. pthread_cancel——线程取消

输入

man pthread_cancel

参数为 线程id

在休眠3秒后，当前线程被取消

新线程有5秒的数据，但是只执行了3秒，主线程 取消了新线程

5. pthread_self——获取线程id

输入

man pthread_self

运行可执行程序后，发现在主函数中直接使用对应 线程求的值与自定义函数调用pthread_self 对应值 是相同的，
说明 pthread_self 就是用来获取线程的id