Linux 多线程编程以及demo

谁践踏了优雅 2022-11-26 09:48 184阅读 0赞

### Linux 多线程编程以及demo ###

*   *  1.线程的概念
     *   *  从用户空间资源来看：
         *  从内核空间资源来看：
     *  2.线程的管理
     *   *  1.如何编译
         *  2.如何获取线程id(tid)
         *  3.demo
     *  3.线程创建
     *   *   *  1.参数介绍
             *  2.返回值
         *  3.demo
     *  4.线程退出与等待
     *   *  1.线程退出函数
         *  2.线程的取消
         *   *  线程能否被取消呢？
         *  demo

## 1.线程的概念 ##

### 从用户空间资源来看： ###

*  线程不代表资源，是程序的最小执行单元------线程与线程间只是栈不同
 *  进程代表资源，是程序调度的最小单元--------进程与进程是全复制

### 从内核空间资源来看： ###

*  Linux应用层中，进程和线程是一样的

## 2.线程的管理 ##

### 1.如何编译 ###

> linux中使用第三方的库进行多线程实现，-lpthread  
> gcc -g -o xxxx xxx.c -lpthread

### 2.如何获取线程id(tid) ###

pthread\_self() 获得线程的tid  
SYS\_gettid 获得线程的tpid

### 3.demo ###

#include <pthread.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sys/syscall.h>
    
    void *thread_one()
    { 
    	printf("thread_one:int %d main process,the tid=%lu,pid=%ld\n",getpid(),pthread_self(),syscall(SYS_gettid));
    }
    
    
    void *thread_two()
    { 
    	printf("thread_two:int %d main process,the tid=%lu,pid=%ld\n",getpid(),pthread_self(),syscall(SYS_gettid));
    }
    
    
    int main(int argc,char *agrv[])
    { 
    	pid_t pid;
    	pthread_t tid_one,tid_two;
    	if((pid=fork())==-1)
    	{ 
    		perror("fork");
    		exit(EXIT_FAILURE);
    	}
    	else if(pid==0)
    	{ 
    		pthread_create(&tid_one,NULL,(void *)thread_one,NULL);
    		pthread_join(tid_one,NULL);
    	}
    
    	else
    	{ 
    		pthread_create(&tid_two,NULL,(void *)thread_two,NULL);
    		pthread_join(tid_two,NULL);
    	}
    	wait(NULL);
    }

## 3.线程创建 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>pthread_create</td> 
   <td>创建一个线程</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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

#### 1.参数介绍 ####

*  pthread\_t \*thread： 线程的id 线程在进程中容器里的编号
 *  pthread\_attr\_t \*attr： 一般置NULL，表示占用内核的核数，cpu资源等信息，[详细信息请点击][Link 1]
 *  void \*(\*start\_routine) (void \*)： 线程执行函数
 *  void \*arg： 传递给线程的参数

#### 2.返回值 ####

若线程创建成功，则返回0。若线程创建失败，则返回出错编号，并且\*thread中的内容是未定义的。

返回成功时，由tidp指向的内存单元被设置为新创建线程的线程ID。attr参数用于指定各种不同的线程属性。新创建的线程从start\_rtn函数的地址开始运行，该函数只有一个万能指针参数arg，如果需要向start\_rtn函数传递的参数不止一个，那么需要把这些参数放到一个结构中，然后把这个结构的地址作为arg的参数传入。

### 3.demo ###

#include <pthread.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sys/syscall.h> 
    struct message
    { 
    	int i;
    	int j;
    };
    
    
    void *hello(struct message *str)
    { 
    	printf("child,the tid=%lu,pid=%ld\n",pthread_self(),syscall(SYS_gettid));
    	printf("the arg.i is %d,arg.j is %d\n",str->i,str->j);
    	while(1);
    }
    
    int main(int argc,char *agrv[])
    { 
    	struct message test;
    	pthread_t thread_id;
    	test.i=10;
    	test.j=20;
    	pthread_create(&thread_id,NULL,(void *)*hello,&test);
    	printf("parent,the tid=%lu,pid=%ld\n",pthread_self(),syscall(SYS_gettid));
    	pthread_join(thread_id,NULL);
    }

## 4.线程退出与等待 ##

### 1.线程退出函数 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>pthread_exit</td> 
   <td>线程自己退出</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>pthread_join</td> 
   <td>主线程等待子线程退出</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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

*  自行调用pthread\_exit
 *  线程执行结束
 *  创建线程的进程退出
 *  其中一个线程执行了exec类函数，因为会替换当前进程所有的地址空间子线程退出仅释放自己私有空间，私有栈空间

### 2.线程的取消 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>pthread_cancel</td> 
   <td>其他线程取消别的线程使用</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

int pthread_cancel(pthread_t thread);

**参数：**

pthread\_t thread：要取消线程的id

#### 线程能否被取消呢？ ####

> 线程能否被取消要看两点：

*  线程是否具有可取消属性—默认可以被取消
 *  线程如果设置为到可取消点才能被取消时，线程不会被立刻取消

**线程的取消状态属性：**

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

可取消 不可取消  
PTHREAD\_CANCEL\_ENABLE 可取消  
PTHREAD\_CANCEL\_DISABLE---->不可取消（未决取消）

**线程的取消类型属性：**

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);

**参数：**  
type:  
立刻被取消 PTHREAD\_CANCEL\_ASYNCHRONOUS

只有到达一定取消点，才会取消 PTHREAD\_CANCEL\_DEFERRED

int \*oldtype:做备份用的，一般填NULL

### demo ###

#include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <pthread.h>
    
    void *thread_function(void *arg);
    
    int main(int argc,char *argv[]) 
    { 
        int res;
        pthread_t a_thread;
        void *thread_result;
    
        res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL);
        if (res != 0) 
    	{ 
            perror("Thread creation failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("Cancelling thread...\n");
        sleep(10);	
        res = pthread_cancel(a_thread);
        if (res != 0) 
    	{ 
            perror("Thread cancelation failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("Waiting for thread to finish...\n");
        sleep(10);	
        res = pthread_join(a_thread, &thread_result);
        if (res != 0) 
    	{ 
            perror("Thread join failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    
    void *thread_function(void *arg) 
    { 
        int i, res, j;
        sleep(1);
        res = pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, NULL);
        if (res != 0) 
    	{ 
            perror("Thread pthread_setcancelstate failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("thread cancle type is disable,can't cancle this thread\n");
        for(i = 0; i <3; i++) 
    	{ 
            printf("Thread is running (%d)...\n", i);
            sleep(1);
        }
    
        res = pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE, NULL);
        if (res != 0) 
    	{ 
            perror("Thread pthread_setcancelstate failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    	else
    		printf("Now change ths canclestate is ENABLE\n");
    	sleep(200); 
       pthread_exit(0);
    }

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_45309916/article/details/107974602