linux系统编程 线程 p1

1.线程的概念

线程就是一个正在运行的函数。
posix线程是一套标准，而不是实现。
openmp线程。
线程标识：pthread_t （linux环境下是整形数）
就像每个进程有一个进程ID一样，每个线程也有一个线程ID。进程ID在整个系统中是唯一的，但线程ID不同，线程ID只有在它所属的进程上下文中才有意义。
进程ID是用pid_t数据类型来表示的，是一个非负整数。线程ID是用pthread_t 数据类型来表示的，实现的时候可以用一个结构来代表pthread_t数据类型，所以可移植的操作系统实现不能把它作为整数处理。

处理器也是以线程为调度单位。
线程实际是以进程标识来描述的。

pthread_equal() 比较线程标识;
pthread_self(void) 返回当前线程标识。

2.线程的创建/终止/取消，栈的清理

2.1线程创建

pthread_create();

NAME
       pthread_create - create a new thread

LIBRARY
       POSIX threads library (libpthread, -lpthread)

SYNOPSIS
       #include <pthread.h>

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

传入的参数可以做成结构体，传给arg。

程序实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <iostream>
#include <errno.h>
#include <cstring>

using namespace std;

static void* func(void* p) {
    cout << "thread is working" << endl;
    return 0;
}

int main() {
    cout << "begin" <<endl;
    pthread_t tid;
    int err;
    err = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if (err) {
        cerr << "thread create:" << strerror(err) << endl;
        exit(0);
    }

    cout << "end" <<endl;
    exit(0);
}

[root@iZ2zeirmyddvdjh8g2zyxzZ pthread]# ./create1 
begin
end

没有出现thread is working
这种现象是因为：线程的调度取决于调度器的调度策略。

2.2线程终止

3种方式：
1）线程从启动例程中返回，返回值就是线程的退出码；
2）线程可以被同一进程中的其他线程取消；
3）线程调用pthread_exit()函数。

pthread_exit()

NAME
       pthread_exit - terminate calling thread

LIBRARY
       POSIX threads library (libpthread, -lpthread)

SYNOPSIS
       #include <pthread.h>

       [[noreturn]] void pthread_exit(void *retval);

pthread_join() ----> wait相当于收尸

NAME
       pthread_join - join with a terminated thread

LIBRARY
       POSIX threads library (libpthread, -lpthread)

SYNOPSIS
       #include <pthread.h>

       int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

程序实例，补全刚才程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <iostream>
#include <errno.h>
#include <cstring>

using namespace std;

static void* func(void* p) {
    cout << "thread is working" << endl;
    pthread_exit(NULL);
    return 0;
}

int main() {
    cout << "begin" <<endl;
    pthread_t tid;
    int err;
    err = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if (err) {
        cerr << "thread create:" << strerror(err) << endl;
        exit(0);
    }

    //等线程运行完等待收尸
    pthread_join(tid, NULL);
    cout << "endl" <<endl;
    exit(0);
}

[root@iZ2zeirmyddvdjh8g2zyxzZ pthread]# ./create1 
begin
thread is working
end

2.3 栈的清理

线程可以安排它退出时需要调用的函数，这与进程在退出时可以用atexit函数安排退出是类似的。这样的函数称为线程清理处理程序（thread cleanup handler）。一个线程可以建立多个清理处理程序。处理程序记录在栈中，也就是说，它们的执行顺序与它们注册时相反。

NAME
       pthread_cleanup_push, pthread_cleanup_pop - push and pop thread cancelation clean-up handlers

LIBRARY
       POSIX threads library (libpthread, -lpthread)

SYNOPSIS
       #include <pthread.h>

       void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *), void *arg);
       void pthread_cleanup_pop(int execute);

钩子函数代码实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <iostream>
#include <errno.h>
#include <cstring>

using namespace std;

static void cleanup_function(void* arg) {
    cout << (const char*)arg << endl;
}

static void* func(void* p) {
    cout << "thread is working" << endl;
    string s1 = "haha1";
    string s2 = "haha2";

    // 使用 std::string 的 c_str() 方法来获取 const char* 类型的指针
    pthread_cleanup_push(cleanup_function, (void*)s1.c_str());
    pthread_cleanup_push(cleanup_function, (void*)s2.c_str());

    pthread_exit(NULL);

    //必须成对出现
    pthread_cleanup_pop(1);
    pthread_cleanup_pop(1);
    return 0;
}

int main() {
    cout << "begin" <<endl;
    pthread_t tid;
    int err;
    err = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if (err) {
        cerr << "thread create:" << strerror(err) << endl;
        exit(0);
    }

    pthread_join(tid, NULL);
    cout << "end" <<endl;
    exit(0);
}

[root@iZ2zeirmyddvdjh8g2zyxzZ cleanup]# ./create1 
begin
thread is working
haha2
haha1
end