本篇文章給大家帶來了關于linux中線程的創建與使用相關知識，希望對大家有幫助。
1.前言
線程與進程的區別 （1）進程: 是操作系統調度最小單位。 linux下可以通過ps、top等命令查看進程的詳細信息。 （2）線程: 是進程調度的最小單位，每個進程都有一個主線程。在進程里主要做事情就是線程。
（3）在全系統中，進程ID是唯一標識，對于進程的管理都是通過PID來實現的。每創建一個進程，內核去中就會創建一個結構體來存儲該進程的全部信息，每一個存儲進程信息的節點也都保存著自己的PID。需要管理該進程時就通過這個ID來實現(比如發送信號)。當子進程結束要回收時(子進程調用exit()退出或代碼執行完)，需要通過wait()系統調用來進行，未回收的消亡進程會成為僵尸進程，其進程實體已經不復存在，但會虛占PID資源，因此回收是有必要的。
對于線程而言，若要主動終止需要調用pthread_exit() ，主線程需要調用pthread_join()來回收(前提是該線程沒有設置 “分離屬性”)。像線發送線程信號也是通過線程ID實現
進程間的通信方式： A.共享內存 B.消息隊列 C.信號量 D.有名管道 E.無名管道 F.信號 G.文件 H.socket 線程間的通信方式: A.互斥量 B.自旋鎖 C.條件變量 D.讀寫鎖 E.線程信號 F.全局變量
進程間采用的通信方式要么需要切換內核上下文，要么要與外設訪問(有名管道，文件)。所以速度會比較慢。而線程采用自己特有的通信方式的話，基本都在自己的進程空間內完成，不存在切換，所以通信速度會較快。也就是說，進程間與線程間分別采用的通信方式，除了種類的區別外，還有速度上的區別。
說明: 當運行多線程的進程捕獲到信號時，只會阻塞主線程，其他子線程不會影響會繼續執行。
2. 線程相關函數介紹
2.1 創建線程
pthread_create是Unix操作系統（Unix、Linux等）的創建線程的函數。 編譯時需要指定鏈接庫： -lpthread 函數原型
#include?<pthread.h> int?pthread_create ( pthread_t?*thread,? const?pthread_attr_t?*attr, void?*(*start_routine)?(void?*),? void?*arg );</pthread.h>
參數介紹
第一個參數為指向線程標識符的指針。 第二個參數用來設置線程屬性。默認可填NULL。 第三個參數是線程運行函數的起始地址。 最后一個參數是運行函數的參數。不需要參數可填NULL。 Linux下查看函數幫助：# man pthread_create
返回值： 若線程創建成功，則返回0。若線程創建失敗，則返回出錯編號。 線程創建成功后， attr參數用于指定各種不同的線程屬性。新創建的線程從start_rtn函數的地址開始運行，該函數只有一個萬能指針參數arg，如果需要向線程工作函數傳遞的參數不止一個，那么需要把這些參數放到一個結構中，然后把這個結構的地址作為arg的參數傳入。
示例:
#include?<stdio.h> #include?<pthread.h> //線程函數1 void?*pthread_func1(void?*arg) { ????while(1) ????{ ????????printf("線程函數1正在運行.....n"); ????????sleep(2); ????} } //線程函數2 void?*pthread_func2(void?*arg) { ????while(1) ????{ ????????printf("線程函數2正在運行.....n"); ????????sleep(2); ????} } int?main(int?argc,char?**argv) { ???? ????pthread_t?thread_id1; ????pthread_t?thread_id2; ???/*1.?創建線程1*/ ????if(pthread_create(&thread_id1,NULL,pthread_func1,NULL)) ????{ ????????printf("線程1創建失敗!n"); ????????return?-1; ????} ????/*2.?創建線程2*/ ????if(pthread_create(&thread_id2,NULL,pthread_func2,NULL)) ????{ ????????printf("線程2創建失敗!n"); ????????return?-1; ????} ???? ????/*3.?等待線程結束,釋放線程的資源*/ ????pthread_join(thread_id1,NULL); ????pthread_join(thread_id2,NULL); ????return?0; } //gcc?pthread_demo_code.c?-lpthread</pthread.h></stdio.h>
2.2 退出線程
線程通過調用pthread_exit函數終止執行，就如同進程在結束時調用exit函數一樣。這個函數的作用是，終止調用它的線程并返回一個指向某個對象的指針。
這個函數的作用是，終止調用它的線程并返回一個指向某個對象的指針，該返回值可以通過pthread_join函數的第二個參數得到。
函數原型
#include?<pthread.h> void?pthread_exit(void?*retval);</pthread.h>
參數解析 線程的需要返回的地址。 注意: 線程結束必須釋放線程堆棧，就是說線程函數必須調用pthread_exit()結束，否則直到主進程函數退出才釋放
2.3 等待線程結束
pthread_join()函數，以阻塞的方式等待thread指定的線程結束。當函數返回時，被等待線程的資源被收回。如果線程已經結束，那么該函數會立即返回。并且thread指定的線程必須是joinable（結合屬性）屬性。 函數原型
#include?<pthread.h> int?pthread_join(pthread_t?thread,?void?**retval);</pthread.h>
參數 第一個參數: 線程標識符，即線程ID，標識唯一線程。 最后一個參數: 用戶定義的指針，用來存儲被等待線程返回的地址。 返回值 0代表成功。 失敗，返回的則是錯誤號。 接收線程返回值示例：
//退出線程 pthread_exit?("線程已正常退出"); //接收線程的返回值 void?*pth_join_ret1; pthread_join(?thread1,?&pth_join_ret1);
2.4 線程分離屬性
創建一個線程默認的狀態是joinable（結合屬性），如果一個線程結束運行但沒有調用pthread_join，則它的狀態類似于進程中的Zombie Process（僵死進程），即還有一部分資源沒有被回收（退出狀態碼），所以創建線程者應該pthread_join來等待線程運行結束，并可得到線程的退出代碼，回收其資源（類似于進程的wait,waitpid)。但是調用pthread_join(pthread_id)函數后，如果該線程沒有運行結束，調用者會被阻塞，在有些情況下我們并不希望如此。
pthread_detach函數可以將該線程的狀態設置為detached(分離狀態)，則該線程運行結束后會自動釋放所有資源。 函數原型
#include?<pthread.h> int?pthread_detach(pthread_t?thread);</pthread.h>
參數 線程標識符 返回值 0表示成功。錯誤返回錯誤碼。 EINVAL線程并不是一個可接合線程。 ESRCH沒有線程ID可以被發現。
2.5 獲取當前線程的標識符
pthread_self函數功能是獲得線程自身的ID。 函數原型
#include?<pthread.h> pthread_t?pthread_self(void);</pthread.h>
返回值 當前線程的標識符。 pthread_t的類型為unsigned long int，所以在打印的時候要使用%lu方式，否則顯示結果出問題。
2.6 自動清理線程資源
線程可以安排它退出時需要調用的函數，這樣的函數稱為線程清理處理程序。用于程序異常退出的時候做一些善后的資源清理。 在POSIX線程API中提供了一個pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()函數用于自動釋放資源。從pthread_cleanup_push()的調用點到pthread_cleanup_pop()之間的程序段中的終止動作（包括調用 pthread_exit()和異常終止）都將執行pthread_cleanup_push()所指定的清理函數。
注意：pthread_cleanup_push函數與pthread_cleanup_pop函數需要成對調用。 函數原型
void?pthread_cleanup_push(void?(*routine)(void?*),void?*arg);?//注冊清理函數 void?pthread_cleanup_pop(int?execute);?//釋放清理函數
參數 void (*routine)(void *) ：處理程序的函數入口。 void *arg ：傳遞給處理函數的形參。 int execute：執行的狀態值。 0表示不調用清理函數。1表示調用清理函數。
導致清理函數調用的條件：
調用pthread_exit()函數
pthread_cleanup_pop的形參為1。 注意：return不會導致清理函數調用。
2.7 自動清理線程示例代碼
#include?<stdio.h> #include?<pthread.h> #include?<stdlib.h> //線程清理函數 void?routine_func(void?*arg) { ???printf("線程資源清理成功n"); } //線程工作函數 void?*start_routine(void?*dev) { ???pthread_cleanup_push(routine_func,NULL); ???//終止線程 ???//?pthread_exit(NULL); ???? ???pthread_cleanup_pop(1);?//1會導致清理函數被調用。0不會調用。 } int?main(int?argc,char?*argv[]) { ???pthread_t?thread_id;??//存放線程的標識符 ???/*1.?創建線程*/ ???if(pthread_create(&thread_id,NULL,start_routine,NULL)!=0) ???{ ??????printf("線程創建失敗!n"); ???}? ??/*2.設置線程的分離屬性*/ ???if(pthread_detach(thread_id)!=0) ???{ ???printf("分離屬性設置失敗!n"); ???} ???while(1){} ???return?0; }</stdlib.h></pthread.h></stdio.h>
2.8 線程取消函數
pthread_cancel函數為線程取消函數，用來取消同一進程中的其他線程。
頭文件:?#include?<pthread.h> 函數原型：pthread_cancel(pthread_t?tid);</pthread.h>
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