Linux多线程编程

线程是程序中完毕一个独立任务的完整执行序列。即一个可调度的实体。依据执行环境的调度这的身份。线程可分为内核线程和用户线程。内核线程，在有的系统上称为LWP(Light Weight Process，轻量级线程)。执行在内核空间。由内核调度；用户线程执行在用户空间，由线程库来调度。

当进程的一个内核线程获得CPU的使用权时，它就载入并执行一个用户线程。

可见，内核线程相当于用户线程执行的‘容器’，一个进程能够拥有M个内核线程和N个用户线程。当中M<=N。而且一个系统的全部进程中。M和N的比值是固定的。

进程中的不同线程不像不同进程之间那样存在非常大的独立性，全部的线程有全然一样的地址空间，这意味着他们也共享相同的全局变量。除了共享地址空间外，全部的线程还共享同一个打开文件集、子进程以及相关信号等，每一个线程有自己的堆栈。

在多线程的情况下，进程一般会从当前的单个线程開始，这个线程有能力通过调用一个库函数（如pthread_create）创建新的线程，thread_create函数的參数指定了要执行的函数名。

线程控制函数

线程创建 pthread_create

#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t * tidp, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rtn)(void *), void *arg);
	返回：成功返回0。出错返回错误编号

当pthread_create函数返回成功时。有tidp指向的内存被设置为新创建线程的线程ID，其类型pthread_t定义为

#include <bits/pthreadtypes.h>
typedef unsigned long int pthread_t;

attr參数用于定制各种不同的线程属性。为NULL时表示默认线程属性。

新创建的线程从start_rtn函数的地址開始执行，该函数仅仅有一个无类型指针的參数arg。假设须要向start_rtn函数传入的參数不止一个。能够把參数放入到一个结构中，然后把这个结构的地址作为arg的參数传入。

线程创建时并不能保证哪个线程会先执行：是新创建的线程还是调用线程。新创建的线程能够訪问调用进程的地址空间。而且继承调用线程的浮点环境和信号屏蔽字，可是该线程的未决信号集被清除。

线程终止 pthread_exit

#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *rval_ptr);

线程在结束时最好调用该函数。以确保安全、干净的退出。pthread_exit函数通过rval_ptr參数向调用线程的回收者传递退出信息。进程中的其它线程能够调用pthread_join函数訪问到这个指针。

pthread_exit运行完后不会返回到调用者，并且永远不会失败。

线程能够通过下面三种方式退出，在不终止整个进程的情况下停止它的控制流：

l 线程仅仅是从启动历程中退出，返回值是线程的退出码

l 线程能够被同一进程中的其它线程取消

l 线程调用pthread_exit

pthread_join

#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);
	返回：成功返回0，出错返回错误代码

thread是目标线程标识符，rval_ptr指向目标线程返回时的退出信息，该函数会一直堵塞。直到被回收的线程结束为止。

可能的错误码为：

取消线程 pthread_cancel

#include <pthread.h>
int pthread_cancel(pthread_t thread);
	返回：成功返回0，出错返回错误代码

默认情况下，pthread_cancel函数会使有thread标识的线程的表现为如同调用了參数为PTHREAD_CANCEL的pthread_exit函数，可是，接收到取消请求的目标线程能够决定是否同意被取消以及怎样取消。者分别由一下两个函数来控制

#include <pthread.h>
int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
int pthread_setcanceltype(int type, int *oldstate);

注意pthread_cancel并不等待线程结束，它仅仅是提出请求。

创建线程简单演示样例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

#define err_sys(msg) 
	do { perror(msg); exit(-1); } while(0)
#define err_exit(msg) 
	do { fprintf(stderr, msg); exit(-1); } while(0)

void *thread_func(void *arg)
{
	printf("hello world!
");
	sleep(1);
	pthread_exit("hdu");
}

int main(void)
{
	pthread_t tid;
	char* p = NULL;
	
	pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);

	pthread_join(tid, (void **)&p);

	printf("message: %s
", p);

	return 0;
}

參考：

1、《Linux高性能server编程》第14章多线程编程