### 关于线程的一些描述 - 共享数据方便 - 一个进程中多个线程可以同时运行 - POSIX线程库，pthread，编译的时候需要加上-lphread - 所有线程共享相同的全局和堆变量，但每个线程都有自己存放局部变量的私有栈 - 线程不安全，多线程之间相互影响共享变量，需要互斥锁 - 一个线程出问题，会危及到其他线程，即不稳定 - 线程避免使用信号 ### pthread_create 创建线程并运行 ```c // returns 0 on success, or a positice error number on error #include <pthread.h> pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start)(void *), void *arg) ``` - 线程函数返回的类型为void * ### pthread_exit 终止进程 ```c #include <pthread.h> pthread_exit(void *retval) ``` - 任意线程调用exit()或主线程执行了return语句都会导致进程中所有线程立即终止 - 其返回值可以由另一线程通过pthread_join()来获取 - 参数retval指定了线程的返回值，指向的内容不应分配于线程栈中 ### pthread_self 获取当前线程ID ```c include <pthread.h> pthread_t pthread_self(void); ``` ### pthread_join 等待线程结束 ```c // returns 0 on success, or a positive error number on error #include <pthread.h> pthread_join(pthread_t thread, void **retval); ``` - retval 保存线程终止时返回值的拷贝，即线程调用return或pthread_exit时所指定的值 - 没有调用pthread_join将产生僵尸线程，除非是分离状态的线程（pthread_detach） ### pthread_detach 将线程标识为分离状态，这样线程终止能够自动清理和移除，不需要调用pthread_join来获取其返回状态 ```c // returns 0 on success, or a positive error number on error #include <pthread.h> pthread_detach(pthread_t thread); ``` ### 互斥量mutex（mutual exclusion） - 互斥锁必须对所有线程可见，即互斥锁是一个全局变量，互斥锁用在需要修改共享变量位置 - 类型为pthread_mutex_t - 静态分配的互斥量，PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER - 动态分配的互斥量，pthread_mutext_init ```c pthread_mutex_t a_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_lock(&a_lock); // 加锁 pthread_mutex_unlock(&a_lock); // 解锁 ``` ### 动态初始化互斥量 ```c // returns 0 on success, or a positive error number on error #include <pthread.h> pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutext, const pthread_mutexattr_t *attr) ``` 动态分配的互斥量需要通过pthread_mutex_destroy ```c // returns 0 on success, or a positive error number on error #include <pthread.h> pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex) ``` ### 互斥量类型 ```c pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr *attr, type) ``` type类型如下： - PTHREAD_MUTEX_NORMAL 互斥量不具有死锁检测功能 - PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK 对此类互斥量的所有操作都会执行错误检查，运行慢 - PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 递归互斥量维护一个锁计数器 ### 互斥量的死锁 一般出现在线程有多个互斥量 - 确定互斥量的层级关系 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> #include <pthread.h> #define NUM_SIZE 20 int num = 2000000; pthread_mutex_t a_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; void *modify_num() { pthread_mutex_lock(&a_lock); for (int i = 0; i < 100000; ++i) { num = num - 1; } pthread_mutex_unlock(&a_lock); printf("nun=%d\n", num); return NULL; } int main(int argc, char const *argv[]) { pthread_t threads[NUM_SIZE]; for (int i = 0; i < NUM_SIZE; ++i) { if (pthread_create(&threads[i], NULL, modify_num, NULL) == -1) { printf("%s\n", "pthread create failed"); exit(1); } } void *result; for (int i = 0; i < NUM_SIZE; ++i) { if (pthread_join(threads[i], &result) == -1) { printf("%s\n", "pthread join failed"); } } printf("剩余%d\n", num); return 0; } ``` ### 参考 - 嗨翻C语言