嵌入式学习第二十一天！（线程）

线程：

1. 基本概念：

线程：线程是一个轻量级的进程，位于进程空间内部，一个进程中可以创建多个线程

2. 线程创建：

线程独占栈空间，文本段、数据段和堆区与进程共享

3. 线程调度：

与进程调度是一样的：宏观并行，微观串行

4. 线程消亡：

与进程消亡是一样的

5. 进程和线程的区别：

进程是操作系统资源分配的最小单元

线程是CPU任务调度的最小单元

6. 多进程和多线程的优缺点：

1. 效率：多线程优于多进程

原因：多线程只需在同一进程空间内切换；多进程需要在不同的空间中切换

2. 通信：多线程优于多进程

原因：线程共享全局变量，可以通过全局变量实现数据通信；进程空间是独立的，没有共享空间，通信实现比较复杂

3. 通信实现：多进程优于多线程

原因：线程共享空间操作时会引发资源竞争；进程没有共享空间，不存在资源竞争的问题

4. 安全：多进程优于多线程

原因：一个进程异常不会影响其余进程空间；一个线程异常结束会导致进程异常结束，进程异常结束，该进程内所有线程任务均无法向下执行

7. 线程相关的函数接口：

创建：fork(进程) pthread_create(线程)

退出：exit(进程) pthread_exit(线程)

回收：wait(进程) pthread_join(线程)

1. pthread_create：

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

功能：在该进程中创建一个新的线程

参数：

thread：存放线程ID空间首地址
attr：线程属性空间首地址
start_routine：线程要执行的函数的入口
arg：给线程函数的参数

返回值：

成功返回0
失败返回错误码

2.pthread_self：

pthread_t pthread_self(void);

功能：获得调用该函数线程的ID

练习：

1. 创建三个线程任务，并打印线程tid

#include "head.h"void *thread1(void *arg)
{printf("start to thread1:%#x\n", (unsigned int)pthread_self());return NULL;
}	
void *thread2(void *arg)
{printf("start to thread2:%#x\n", (unsigned int)pthread_self());return NULL;
}	
void *thread3(void *arg)
{printf("start to thread3:%#x\n", (unsigned int)pthread_self());return NULL;
}	int main(void)
{pthread_t tid[3];int ret = 0;int i = 0;void *(*p[3])(void *) = {thread1, thread2, thread3};for(i = 0; i < 3; i++){ret = pthread_create(&tid[i], NULL, p[i], NULL);if(ret != 0){perror("fail to pthread_create");return -1;}}while(1){}return 0;
}

3. pthread_exit：

void pthread_exit(void *retval);

功能：让调用该函数的线程任务结束

参数：

retval：线程结束的值

4. pthread_join：

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

功能：回收线程空间

参数：

thread：线程的ID号
retval：存放线程结束状态空间的首地址

返回值：

成功返回0
失败返回错误码

作业：

1. 创建4个线程任务，任务一循环间隔1s打印"采集线程正在执行"
任务二循环间隔2s打印"存储线程正在执行"
任务三循环间隔5s打印"告警线程正在执行"
任务四循环间隔10s打印"日志线程正在执行"

#include "head.h"void *thread1(void *parg)
{while(1){sleep(1);printf("采集线程正在执行...\n");}pthread_exit(NULL);
}
void *thread2(void *parg)
{while(1){sleep(2);printf("存储线程正在执行...\n");}pthread_exit(NULL);
}
void *thread3(void *parg)
{while(1){sleep(5);printf("告警线程正在执行...\n");}pthread_exit(NULL);
}
void *thread4(void *parg)
{while(1)	{sleep(10);printf("日志线程正在执行...\n");}pthread_exit(NULL);
}
int main(void)
{int i = 0;pthread_t pid[4];void *(*p[4])(void *) = {thread1, thread2, thread3, thread4};for(i = 0; i < 4; i++){pthread_create(&pid[i], NULL, p[i], NULL);}for(int i = 0; i < 4; i++){pthread_join(pid[i], NULL);}return 0;
}

2. 1031 查验身份证 - PAT (Basic Level) Practice （中文） (pintia.cn)

#include <stdio.h>
#include <string.h>struct people
{char number[19];
};int IntputPeople(struct people *ppnum, int maxlen)
{int i = 0;int n = 0;scanf("%d", &n);if(n > maxlen){perror("over the limit");return -1;}for(i = 0; i < n; i++){scanf("%s", ppnum[i].number);}	return n;}int CheckNumber(char *ppnum)
{int i = 0;while(ppnum[i] != '\0' && i < 17){if(ppnum[i] == 'X'){return 0;}i++;}return 1;
}int main(void)
{	int i = 0;int j = 0;int n = 0;int sum = 0;int ret = 0;int checkbit = 0;struct people pnum[100];int weight[18] = {7, 9, 10, 5, 8, 4, 2, 1, 6, 3, 7, 9, 10, 5, 8, 4, 2};char M[12] = {'1', '0', 'X', '9', '8', '7', '6', '5', '4', '3', '2'};n = IntputPeople(pnum, 100);for(i = 0; i < n; i++){if(CheckNumber(pnum[i].number)){sum = 0;for(j = 0; j < 17; j++){sum += weight[j] * (pnum[i].number[j] - '0');}checkbit = sum % 11;if(pnum[i].number[17] == M[checkbit]){ret++;}else{printf("%s\n", pnum[i].number);}}else{printf("%s\n", pnum[i].number);}}if(ret == n){printf("All passed\n");}return 0;}