線程概述
線程是進程內(nèi)獨立的一條運行路線，處理器調(diào)度的最小單元志于，也可以稱為輕量級進程涮因。線程可以對進程的內(nèi)存空間和資源進行訪問，并與同一進程中的其他線程共享恨憎。因此蕊退，線程的上下文切換的開銷比創(chuàng)建進程小很多郊楣。
線程vs進程
線程機制的分類和特性
- 線程按照其調(diào)度者可以分為用戶級線程和核心級線程兩種。
（1）用戶級線程
由用戶應用程序創(chuàng)建的線程瓤荔，并且由用戶應用程序負責所有這些用戶級線程的調(diào)度執(zhí)行和管理工作净蚤。
優(yōu)點：運行時不需要內(nèi)核支持，線程切換速度較快输硝；
缺點：一個線程阻塞會導致進程中的其他線程也阻塞今瀑，無法發(fā)揮多處理器的優(yōu)勢；
（2）輕量級進程
內(nèi)核支持的用戶線程，是內(nèi)核線程的一種抽象對象,用戶線程可通過復用來關(guān)聯(lián)到內(nèi)核分配給用戶的輕量級進程。
（3）內(nèi)核線程
所有線程的創(chuàng)建入蛆、調(diào)度和管理全部由操作系統(tǒng)內(nèi)核負責
允許不同進程中的線程按照統(tǒng)一相對優(yōu)先調(diào)度方法進行調(diào)度藕赞，這樣就可以發(fā)揮多處理器的優(yōu)勢。 - 現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般都采用用戶級線程與核心級線程并存的方法递宅。這樣既可以滿足多處理機系統(tǒng)的需要，也可以最大限度地減少調(diào)度開銷。但線程機制增加了程序的實現(xiàn)復雜度贮懈。
pthread線程庫
Pthread是一套用戶級線程庫,但在linux上實現(xiàn)時,卻使用了內(nèi)核級線程來完成,這樣提高的線程的并發(fā)性.Pthread是由POSIX提供的一套通用的線程庫,具有很好的移植性.
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創(chuàng)建線程
創(chuàng)建線程的主要任務(wù)就是確定線程入口函數(shù)，這里通常使用的函數(shù)是pthread_create( )优训。如果該函數(shù)執(zhí)行成功朵你，線程就自動開始運行了。
- 正如進程之間可以用wait()系統(tǒng)調(diào)用來同步終止并釋放資源一樣揣非，線程之間也有類似機制抡医，那就是pthread_join()函數(shù)。
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pthread_join()可以用于將當前線程掛起來等待另一個線程的結(jié)束早敬，通常用于線程間同步忌傻。這個函數(shù)是一個線程阻塞的函數(shù)，調(diào)用它的函數(shù)將一直等待到被等待的線程結(jié)束為止搁嗓，當函數(shù)返回時芯勘，被等待線程的資源就被收回。
- pthread_join使一個線程等待另一個線程結(jié)束腺逛。
代碼中如果沒有pthread_join主線程會很快結(jié)束從而使整個進程結(jié)束荷愕，從而使創(chuàng)建的線程沒有機會開始執(zhí)行就結(jié)束了。加入pthread_join后棍矛，主線程會一直等待直到等待的線程結(jié)束自己才結(jié)束安疗，使創(chuàng)建的線程有機會執(zhí)行。 - 所有線程都有一個線程號够委，也就是Thread ID荐类，其類型為pthread_t。通過調(diào)用pthread_self()函數(shù)可以獲得自身的線程號茁帽。
- 線程入口函數(shù)運行完之后玉罐，該線程也就退出了屈嗤，這也是線程退出一種方法（線程自然“死亡”）。
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另一種退出線程的方法是使用函數(shù)pthread_exit()吊输，這是線程的主動行為饶号，注意，絕對不可以使用exit（）退出＜韭臁Ｃ４！扭屁。
- 前面已提到線程調(diào)用pthread_exit()函數(shù)主動終止自身線程算谈。
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但是在很多線程應用中，經(jīng)常會遇到在別的線程中要終止另一個線程的執(zhí)行的問題料滥。此時調(diào)用pthread_cancel( )函數(shù)實現(xiàn)這種功能
代碼實戰(zhàn)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>//調(diào)用linux線程函數(shù)必須包含此頭文件
#define THREAD_NUMBER 3
#define REPEAT_NUMBER 5
#define DELAY_TIME_LEVELS 10.0
void * thrd_func(void *arg)//子線程入口函數(shù)
{
int thrd_num = (int)arg; //主線程對每個線程自定義了一個編號然眼，放在參數(shù)arg中
int delay_time = 0;
int count = 0;
printf("Thread %d is starting\n", thrd_num);
for (count = 0; count < REPEAT_NUMBER; count++)
{
//rand()為隨機數(shù)產(chǎn)生函數(shù)，其隨機數(shù)的最大值為RAND_MAX（系統(tǒng)定義）葵腹，
//（int）(rand() * DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX))將會得到一個0——9之間的隨機數(shù),注意//強制類型轉(zhuǎn)換int不能首镏巍！礁蔗！
delay_time = (int)(rand() * DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX)) + 1;
sleep(delay_time);//睡眠
printf("\tThread %d: job %d delay = %d\n", thrd_num, count, delay_time);
}
printf("This is son thread,Thread %d finished\n", thrd_num);
pthread_exit(NULL);//線程退出，這里也可以不要此語句雁社，讓線程“自然死亡”浴井！
}
int main(void)//主線程入口
{
pthread_t thread[THREAD_NUMBER];//聲明此數(shù)組用來保存子線程號
int num = 0, res;
void * thrd_ret;
srand(time(NULL));//用當前時間作為一個隨機數(shù)種子，否則隨機數(shù)序列每次有一樣霉撵！
for (num = 0; num < THREAD_NUMBER; num++)
{
//num的值將傳遞給線程入口函數(shù)
res = pthread_create(&thread[num], NULL, thrd_func, (void*)num);//創(chuàng)建子線程
if (res != 0)
{
printf("Create thread %d failed\n", num);
exit(res);
}
printf("Created thread %d success!\n", num);
}
printf("Created threads success\n Waiting for threads to finish...\n");
for (num = 0; num < THREAD_NUMBER; num++)
{
printf("wait thread %d to finish!\n", num);
//按創(chuàng)建順序逐個等待子線程結(jié)束
res = pthread_join(thread[num], &thrd_ret);
if (!res)
{
printf("This is father thread,Thread %d finished\n", num);
}
else
{
printf("Thread %d join failed\n", num);
}
}
return 0;
}
