初识Linux C线程

ゝ一世哀愁。 2022-04-18 01:26 208阅读 0赞

**线程与进程**

进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位，线程在某种程度上可以看做轻量级的进程。

每个进程都有独立的代码和数据空间，程序间的切换会有较大开销；同一组线程可以共享代码和数据空间，每个线程仍具有自己独立的运行栈和程序计数器，程序之间切换的开销也较小。

由于线程共享进程地址空间的所有资源，所以线程之间的通信很方便；多个线程处理不同人物，增加了程序的并发性，是程序高效运行。

**线程的创建**

同进程一样，每个线程都有自己的ID，使用的数据类型为pthread\_t，其本质也是一种无符号整型。Linux下使用pthread\_t pthread\_self(void)函数得到一个线程的ID，包含在头文件pthread.h中；进程的创建函数为int pthread\_create(pthread\_t \*restrict tidp, const pthread\_attr\_t \*restrict attr, void \*(\*start\_rtn)(void \*), void \*restrict arg)，第一个参数为指向存储创建进程的ID变量的指针。第二个参数表示线程属性，可置为NULL。第三个参数为一个函数指针，指向创建的线程的主体，即pthread\_create()函数创建的线程从start\_rtn所指向的函数的起始地址开始执行，当函数返回时该线程就停止运行了。如果线程创建成功了，函数返回0，若是失败则返回错误编号，因此需要对错误编号进行识别。

编写一个线程创建的例子：

#include<stdio.h>
    #include<unistd.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<pthread.h>
    #include<string.h>
    #include<errno.h>
    void *thfn(void *arg){
    	pid_t pid;
    	pthread_t tid;
    	pid = getpid(); //获得本进程的进程ID
    	tid = pthread_self(); //获得本线程的线程ID
    	printf("the created thread: pid is %u, tid is %u \n", (unsigned int)pid, (unsigned int)tid); //打印获得的进程、线程ID
    	return NULL;
    }
    int main(){
    	pid_t pid;
    	int err; //声明错误编号变量
    	pthread_t mtid; //声明线程变量
    	pid = getpid(); 
    	mtid = pthread_self(); //获取主线程ID
        printf("The main thread: pid is %u, tid is %u \n", (unsigned int)pid, (unsigned int)mtid);
    	err = pthread_create(&mtid, NULL, thfn, NULL);
    	if(err != 0){
    		printf("Can't create thread %s\n", strerror(err));
    		exit(1);
    	}
    	sleep(1);
    	printf("The created thread: pid is %u, tid is %u \n", (unsigned int)pid, (unsigned int)mtid);
        mtid = pthread_self();
    	printf("The main thread: pid is %u, tid is %u \n", (unsigned int)pid, (unsigned int)mtid);
    	return 0;
    }

因为pthread库不是Linux默认的库，所以链接时需要用到libpthread.a，在编译时加入-lpthread。编译和运行结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0MDQxMDgz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

创建的新线程只执行thfn()函数，执行之后线程就退出了，在执行过程中可以访问进程资源。

**线程的终止**

线程的退出方式有：

1.  线程函数执行结束，类似于进程中的main()函数返回（正常退出）；
2.  线程被另一个线程所取消，类似于进程中的kill（异常退出）；
3.  线程自行退出，类似于进程中调用exit()（异常退出）；

Linux环境下使用pthread\_cancel(pthread\_t tid)函数取消一个线程，函数参数表示要取消的线程的ID，取消成功返回0，否则返回错误编号。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0MDQxMDgz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220418/048c4d2352d1469dbc1a9f319c752c7b.png