电路设计

几回魂梦与君同——线程相关函数

2019-07-14 11:46发布生成海报

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创建线程后进程的地址空间没有变化，该进程退化为主线程。创建出的子线程和主线程共用一块地址空间，但他们有各自独立的PCB，而子线程的PCB是从主线程拷贝来的。子线程在不设置分离属性的前提下，必须由主线程来释放其PCB。主线程程和子线程除了不共享用户空间的栈，其他的都共享。例如，假如有五个线程，则用户空间的栈被平均分成五份，各自使用。所以，我们也可以通过全局变量或者堆上的数据进行线程间的通信。

创建线程

#include int pthread_create(pthread_t thread, const pthread_attr_t* attr, void*(*start_routine)(void*), void* arg)) 参数： thread： pthread_t 实际上是个无符号长整型，thread作为传出参数，若线程创建成功后，该线程的ID会被写入该参数中 attr: 线程的属性，一般传NULL。（之后我们会用它来设置线程分离属性） strt_routine: 线程处理函数，该函数就是子线程要做的事情。 arg：线程处理函数的参数，为线程处理函数传参。 返回值: 成功返回0，失败返回错误号。注意：该错误号不是我们平时所说的 errno，线程中不能使用 perror() 函数。但我们可以使用下面这个函数： char* strerror(int errnum) 该函数的返回值是 char* 类型的，所以可以通过它来打印与创建线程的错误号对应的错误信息。

退出线程

#include void pthread_exit(void* retval ); 参数： retval : 用来保存一个错误信息，该参数必须指向全局变量或者堆内存。不能指向一个栈地址，因为该子线程退出时，该子线程对应的栈空间就被回收了。

阻塞等待线程退出，获取线程的退出状态，并且回收其PCB

int pthread_join(pthread_t thread, void** retval); 参数： thread : 要回收的子线程的线程ID retval ：传出参数，获取线程退出时携带的状态信息，和 pthread_exit() 函数的参数指向同一块内存地址。 返回值： 成功返回0，失败返回错误号。

线程ID

pthread_t pthread_self( void ); 该函数总是执行成功，返回调用该函数的线程的线程ID

杀死（取消）线程

int pthread_cancel(pthread_t thread); 参数： thread : 要杀死(取消)的子线程的线程ID 返回值：成功返回 0，失败返回一个非零的错误号码。 注意事项：在要杀死的子线程对应的处理函数的内部，必须做过一次系统调用，否则将不能将该子线程杀死。如果不清楚什么是系统调用，可使用 pthread_testcancel() 函数来给子线程设置一个取消点，该函数就是个系统调用。

线程分离

int pthread_detach(pthread_t thread); 参数： thread : 要回收的子线程的线程ID 返回值： 成功返回0，失败返回错误号。 注意：在子线程中调用该函数后就不需要在主线程中使用 pthread_join() 函数了，设置线程分离后，子线程会自己回收自己的PCB，不用依赖父线程回收。不过有个极端的情况是，也许在子线程中还没来得及调用这个函数设置线程分离，线程就结束了，导致线程的PCB无法被回收。解决的办法是，直接利用 pthread_create() 函数的第二个参数，在创建线程的时候就对其设置线程分离的属性，下面就是该方法的介绍。

在创建线程时设置分离属性

1、先根据参数创建一个 pthread_attr_t 类型的变量,如： pthread_attr_t attr ; 2、线程属性操作函数 对线程属性变量的初始化: int pthread_attr_init(pthread_attr_t* attr); 设置线程分离属性: int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t* attr, int detachstate); 参数: attr: 把属性设置给该参数 detachstate: 线程属性，有两个用来设置分离状态的宏 PTHREAD_CREATE_DETACHED (分离) PTHREAD_CREATE_JOINABLE（非分离） 3、释放线程资源函数 int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t* attr);

以上函数的综合举例（代码）

1、不设置分离属性的创建线程的代码 该代码让主线程打印出其线程ID，然后循环五次打印信息，然后调用 pthread_join() ，在该处阻塞等待子线程结束。子线程也是打印出其线程ID，但虚幻五次打印信息时，每次间隔一秒钟，这样，可以保证子线程绝对比主线程结束的要慢。当子线程结束时，主线程从 pthread_join() 处解除阻塞，最后打印出子线程退出的状态结束。

#include
#include
#include
#include
#include

int global_exit_state = 777;    //该全局变量用作子线程的退出状态

void* func(void* arg) //线程处理函数
{
    printf("child thread number: %lu
", pthread_self());  //打印子线程的线程ID
    int i = 0;
    for(; i < 5; i++)
    {
        sleep(1);
        printf("child i = %d
", i);
    }
    pthread_exit(&global_exit_state);    //退出子线程
}

int main()
{
    //线程id变量
    pthread_t pthid;

    //创建子线程
    int ret = pthread_create(&pthid,NULL, func, NULL);
    
    if(ret != 0)
    {
        printf("error number: %d
", ret);

        // 根据错误码,打印错误信息
        printf("%s
", strerror(ret));
    }

    printf("parent thread id: %lu
", pthread_self());    //主线程的线程ID

    int i = 0;
    for(; i < 5; ++i)
    {
        printf("parent i = %d
", i);
    }
    
    void* ptr = NULL;
    pthread_join(pthid, &ptr);
    printf("exit status:%d
", *(int*)(ptr));

    pthread_exit(NULL);
}

运行结果为：

2、设置分离属性的创建线程的代码 设置线程分离后，子线程的PCB就不用主线程来释放了，它能够自己释放，所以不需要 pthread_join() 函数。

#include
#include
#include
#include
#include

int global_exit_state = 777;

void* func(void* arg) //线程处理函数
{
    printf("child thread number: %lu
", pthread_self());
    int i = 0;
    for(; i < 5; i++)
    {
        sleep(1);
        printf("child i = %d
", i);
    }
    pthread_exit(&global_exit_state);
}

int main()
{
    //创建一个子线程，线程id变量
    pthread_t pthid;

    //初始化线程的属性
    pthread_attr_t attr;
    pthread_attr_init(&attr)；

    //设置线程分离的属性
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

    //创建线程的时候设置线程分离
    int ret = pthread_create(&pthid,&attr, func, NULL);
    
    if(ret != 0)
    {
        printf("error number: %d
", ret);
        // 根据错误码,打印错误信息
        printf("%s
", strerror(ret));
    }
    printf("parent thread id: %lu
", pthread_self());
    int i = 0;
    for(; i < 5; ++i)
    {
        printf("parent i = %d
", i);
    }

    //释放资源
    pthread_attr_destroy(&attr);

    printf("parent exit
");
    pthread_exit(NULL);
}

运行结果：

几回魂梦与君同——线程相关函数

创建线程

退出线程

阻塞等待线程退出，获取线程的退出状态，并且回收其PCB

线程ID

杀死（取消）线程

线程分离

在创建线程时设置分离属性

以上函数的综合举例（代码）

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在创建线程时设置分离属性

以上函数的综合举例（代码）

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