Linux: 线程控制
目录
一 前言
二 线程控制
1. POSIX线程库(原生线程库)
2. 创建线程
2.1 pthread_create
2.2pthread_self()获取线程id
3.线程终止
3.1.return 方式
3.2 pthread_exit
4 线程等待
三 理解线程tid
一 前言
在上一篇文章中我们已经学习了线程的概念，线程的创建，并且已经从根本上了解了线程和进程的相同点及不同点。在学习进程时，我们学习了进程的相关概念，进程控制接口，而线程作为更轻量级的进程，其自然也有着控制接口。
二 线程控制
1. POSIX线程库(原生线程库)
- 与线程有关的函数构成了一个完整的系列，绝大多数函数的名字都是以“pthread_”打头的
- 要使用这些函数库，要通过引入头文 件 <pthread.h>
- 链接这些线程函数库时要使用编译器命令的“-lpthread”选项
2. 创建线程
2.1 pthread_create
功能：创建一个新的线程
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void * (*start_routine)(void*), void *arg);
- 参数 thread:返回线程ID
- attr:设置线程的属性，attr为NULL表示使用默认属性
- start_routine:是个函数地址，线程启动后要执行的函数
- arg:传给线程启动函数的参数
- 返回值：成功返回0；失败返回错误
上一章节我们是创建了一个线程，接下来我们创建多个线程
#include <iostream>
#include <string>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <vector>
#include <cstdio>using namespace std;void* start_routine(void* args )
{string name=static_cast<const char*>(args);//安全类型转换while(true){cout<<"new thread create success, name: "<<name<<endl;sleep(1);}
}int main()
{//1.创建一批线程vector<pthread_t> tids;#define NUM 10for(int i=0;i<NUM;i++){pthread_t tid;char namebuffer[64];snprintf(namebuffer,sizeof namebuffer,"%s: %d","thread",i);//为每个线程设置编号// pthread_t id;//一旦创建成功，就执行上面的执行流pthread_create(&tid,nullptr,start_routine,(void*)namebuffer);}// //2.主执行流while(true){ cout<<"new thread create success, name: main thread"<<endl;sleep(1);}测试结果
🍉：从测试结果我们观察到和我们预想的结果不一样，接下来我们用下图解释
接下来我们对代码进行一定修改
void* start_routine(void* args )
{sleep(1);ThreadData* td =static_cast<ThreadData*>(args);//安全类型转换int cnt=10;while(cnt){cout<<"new thread create success, name: "<<td->namebuffer<<"cnt: "<<cnt--<<endl;sleep(1);}delete td;return nullptr;
}int main()
{//1.创建一批线程vector<ThreadData*> threads;#define NUM 10for(int i=0;i<NUM;i++){
/在这里我们通过new一个对象//ThreadData* td=new ThreadData();
///snprintf(td->namebuffer,sizeof (td->namebuffer),"%s: %d","thread",i+1);//为每个线程设置编号// pthread_t id;//一旦创建成功，就执行上面的执行流
///这里我们将地址td传给pthread_create/pthread_create(&(td->tid),nullptr,start_routine,td);
保证了每一个执行流有自己独立的new对象/threads.push_back(td);sleep(1);}}
🚢：start_routine这个函数现在被十个线程执行，这个函数现在 是重入状态
这个函数是可重入函数吗？答案是的，因为这个函数并没有产生二义性。在函数内部定义的变量叫局部变量，具有临时性。每个线程都有自己独立的栈结构
2.2pthread_self()获取线程id
该接口的作用是：获取调用此接口的线程的id，并将id作为返回值。
3.线程终止
3.1.return 方式
exit() 能不能用来终止线程呢？答案是不能的，因为exit是终止进程的，任何一个执行流调用exit（）都会让整个进程退出。 接下来我们引入一个接口，用来终止线程。
3.2 pthread_exit
🙂：我们在讲到进程退出的时候，退出是有退出码和退出信号的，为什么在线程这里线程退出的返回值是void 什么都没有呢？
因为线程异常退出，也就是进程退出，所以退出信号是进程该关心的事。
4 线程等待
线程也是要被等待的，如果不等待，会造成类似僵尸进程的问题----------内存泄漏
线程等待：
1. 获取线程的退出信息
2.回收新线程对应的PCB等内核资源，防止内存泄漏。
pthread_join 接口
for(auto& iter:threads)//遍历threads{ //等待线程int n=pthread_join(iter->tid,nullptr);assert(n==0);cout<<"join: "<<iter->namebuffer<<"success"<<endl;delete iter;}cout<<"main thread quit"<<endl;测试结果
接下来我们对pthread_join（pthread_t thread, void **retval）第二个参数进行一下说明。
接下来我们对代码做个简单改变，让大家明白第二个参数的使用，pthread _join（pthread_tthread,void** retval）函数是如何获取线程函数的返回结果的。
void* start_routine(void* args )
{ThreadData* td =static_cast<ThreadData*>(args);//安全类型转换int cnt=10;while(cnt){// cout<<"cnt: "<<cnt <<"&cnt"<< &cnt<<endl;// cnt--;// sleep(1);cout<<"new thread create success, name: "<<td->namebuffer<<"cnt: "<<cnt--<<endl;sleep(1);}// delete td;
*******************这是我们的改动return (void*)2;//我们让每个线程函数返回2
} for(auto& iter:threads)//遍历threads{//我们想要获取线程函数void*类型的返回结果，要设置一个void*变量void* ret=nullptr;//通过取地址&ret，来取到这个返回结果，所以为什么pthread_join（）//第二个参数是void** 类型的，因为其是个输出线参数。int n=pthread_join(iter->tid,&ret);assert(n==0);cout<<"join: "<<iter->namebuffer<<"success: "<<(long long)ret<<endl;delete iter;}运行结果
线程控制
创建线程-------->>>>>线程结束----------------->>>>>线程等待
我们知道对于线程我们为了回收资源不造成内存泄漏，默认情况下都是要进行join的，但是对于我们需要关心线程返回值的情况，必须使用pthread_join()接口函数。如果我们并不关心该线程的返回值，那么其实我们可以不用手动回收线程，可以让其系统自动回收，这就是线程分离
pthread_detach()
该接口的作用是 将线程与主线程分离，主线程就不管该分离线程的返回值、退出和资源回收情况 。这个接口一般是线程自己调用或者主线程调用。
三 理解线程tid
我们在Linux: 线程概念初识-CSDN博客中说过 int n= pthread_create(&tid,nullptr,thread_routine,(void*)"thread_one");tid是个输出型参数，这个tid的值并不是LWP的值。接下来我们就要对线程的id进行说明，为什么其是一个地址。
🚀：我们在线程概念初识这章节讲过，每个线程都有自己独立的栈结构，这个时候我们会有个疑问？无论有多少个线程，严格来说都在一个进程中，而一个进程有一份程序地址空间，也就是说只有一个栈结构，那么为什么说线程都有自己独立的栈结构呢？
