高编：线程

一、pthread 线程

优点：

比多进程节省资源，可以共享变量。

概念：

线程是轻量级进程，一般是一个进程中的多个任务。
进程是系统中最小的资源分配单位.
线程是系统中最小的执行单位

特征：

1、共享资源
2、效率高 30%
3、三方库： pthread clone posix
3.1 编写代码头文件： pthread.h
3.2 编译代码加载库： -lpthread library
libpthread.so //库文件命名
gcc 1.c -lpthread //编入库

缺点：

1、线程和进程相比，稳定性，稍微差些
2、线程的调试gdb，相对麻烦些。
info thread
*1
2
3
thread 3

线程与进程区别：

1、资源：
       线程比进程多了共享资源。 IPC
       线程（8M）又具有部分私有资源（各自的栈）。
       进程（3G）间只有私有资源没有共享资源。
2、空间：
       进程空间独立，不能直接通信。
       线程可以共享空间，可以直接通信
3、进程---复杂问题
线程---简单问题
4、线程属于某个进程

线程与进程共同处：

1、并发

二、线程的设计框架 posix

创建多线程 ==》线程空间操作 ===》线程资源回收
errno strerror（errno） perror();

1、创建多线程

2.1.1 pthread_create

   int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);
   功能：该函数可以创建指定的一个线程。
   参数：thread 线程id，需要实现定义并由该函数返回。
attr 线程属性，一般是NULL，表示默认属性。
start_routine 指向指针函数的函数指针。
               本质上是一个函数的名称即可。称为
th               回调函数,是线程的执行空间。
{
}
       arg 回调函数的参数，即参数3的指针函数参数。
   返回值：成功 0
失败非0错误码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{while(1){printf("发送视频\n");sleep(1);}
}void *th2 (void*arg)
{while(1){printf("接受控制\n");sleep(1);}
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid1,tid2;pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);pthread_create(&tid1,NULL,th2,NULL);while(1);return 0;
}

2.1.2 注意：

一次pthread_create 执行只能创建一个线程。
每个进程至少有一个线程称为主线程。
主线程退出则所有创建的子线程都退出。
主线程必须有子线程同时运行才算多线程程序。
线程id 是线程的唯一标识，是CPU维护的一组数字。
pstree 查看系统中多线程的对应关系。
多个子线程可以执行同一回调函数。
ps -eLf 查看线程相关信息 Low Weigth Process
ps -eLo pid,ppid,lwp,stat,comm

2.1.3 pthread_self

pthread_t pthread_self(void); unsigned long int; %lu (printf("%lu",pthread_self());)
功能：获取当前线程的线程id
参数：无
返回值：成功返回当前线程的线程id
失败 -1；
syscall(SYS_gettid);
这个方法重启后失效
alias gcc='gcc -g -pthread '
unalias gcc

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{while(1){printf("发送视频 %lu\n",pthread_self());sleep(1);}
}void *th2 (void*arg)
{while(1){printf("接受控制 %lu\n",pthread_self());sleep(1);}
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid1,tid2;pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);printf("main th %lu\n",pthread_self());while(1);return 0;
}

2、线程的退出

2.2.1 pthread_exit

自行退出 ==》自杀 ==》子线程自己退出
       exit(1);
       void pthread_exit(void *retval); exit return p;
       功能：子线程自行退出
       参数： retval 线程退出时候的返回状态，临死遗言。
       返回值：无

           th
           {
               int a =10;

               pthread_exit(&a);
           }
           join(,&ret)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{int i =3;while(i--){printf("发送视频 %lu\n",pthread_self());sleep(1);}pthread_exit(NULL);//return NULL;
}void *th2 (void*arg)
{int i = 3;while(i--){printf("接受控制 %lu\n",pthread_self());sleep(1);}pthread_exit(NULL);
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid1,tid2;pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);printf("main th %lu\n",pthread_self());while(1);return 0;
}

2.2.2 pthread_cancel

强制退出 ==》他杀 ==》主线程结束子线程
       int pthread_cancel(pthread_t thread);
       功能：请求结束一个线程
       参数：thread 请求结束一个线程tid
       返回值：成功 0
失败非0错误号；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{while(1){printf("发送视频\n");sleep(1);}
}void *th2 (void*arg)
{while(1){printf("接受控制\n");sleep(1);}
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid1,tid2;pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);int i = 0 ;while(1){i++;if(3 == i ){pthread_cancel(tid1);}if(5 ==i){pthread_cancel(tid2);}sleep(1);}return 0;
}

（时间可能不准确，大致3s关，5s关，线程同时走）每次结果可能都不一样

3、线程的回收

2.3.1 线程的回收机制

====》不同与进程没有孤儿线程和僵尸线程。
====》主线程结束任意生成的子线程都会结束。
====》子线程的结束不会影响主线程的运行。
char * retval ; retval++; 1
int * retval;

2.3.2 pthread_join

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：通过该函数可以将指定的线程资源回收，该函数具有阻塞等待功能，如果指定的线程没有结束，则回收线程会阻塞。（如果子线程没有回收成功，主线程不会执行后面的代码）
参数：thread 要回收的子线程tid
retval 要回收的子线程返回值/状态。==》ptread_exit(值);
返回值：成功 0
失败非0错误号；


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{int i = 3;while(i--){printf("发送视频\n");sleep(1);}
}void *th2 (void*arg)
{int i = 3;while(i--){printf("接受控制\n");sleep(1);}
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid1,tid2;pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);pthread_join(tid1,NULL);pthread_join(tid2,NULL);printf("子线程已被回收\n");return 0;
}

join接收返回值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>void* th(void* arg)
{static char buf[256]={0};strcpy(buf,"要消亡了\n");return buf;
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid;void* ret;pthread_create(&tid,NULL,th,NULL);pthread_join(tid,&ret);printf("ret %s\n",(char*)ret);return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>void* th(void* arg)
{static int a =20;return &a;
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid;void* ret;pthread_create(&tid,NULL,th,NULL);pthread_join(tid,&ret);printf("ret %d\n",*(int*)ret);return 0;
}

2.3.3 子线程的回收策略

1）如果预估子线程可以有限范围内结束则正常用pthread_join等待回收。
2）如果预估子线程可能休眠或者阻塞则等待一定时间后强制回收。
3）如果子线程已知必须长时间运行则不再回收其资源。

4、线程的参数，返回值

5、线程的清理（成对使用）

2.5.1 cleanup_push

void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *)，void *arg);//相当于do while 中的 do

   功能：注册一个线程清理函数
   参数：routine，线程清理函数的入口
arg，清理函数的参数
   返回值：无

2.5.2 cleanup_pop

void pthread_cleanup_pop(int execute);//相当于do while 中的 while
功能：调用清理函数
参数： execute，非0 执行清理函数
0 不执行清理
返回值：无

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>void clean(void* arg)
{printf("this is clean ,arg is %s\n",(char*)arg);free(arg);
}
void* th(void*arg)
{pthread_cleanup_push(clean,arg);printf("th arg is %s\n",(char*)arg);pthread_cleanup_pop(1);return NULL;
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid;char* p = (char*)malloc(50);strcpy(p,"hello");pthread_create(&tid,NULL,th,p);pthread_join(tid,NULL);return 0;
}