1.线程概念
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线程是一个轻量级进程,每一个线程都属于一个进程
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进程是操作系统资源分配的最小单位,而线程是CPU任务调度的最小单位
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线程是一个任务执行的过程,包括创建,调度,消亡
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创建:线程空间位于进程空间,进程中的线程,栈区独立,并共享进程中的数据区,文本区,堆区
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调度:宏观并行,微观串行,与进程调度保持一致
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消亡:线程结束后,需要回收线程空间
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2.多线程与多进程区别
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执行效率:多线程执行效率高,创建速度快,任务切换快, 多进程效率低;
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通信:线程可以共享空间,直接通信(可以使用全局变量), 进程空间独立,不能直接通信(通信必须使用:管道,信号,共享内存...)
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安全性:多线程不安全(一个进程异常结束可能会导致进程结束,使其他的线程无法执行)
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资源消耗:相比于进程，线程的内存消耗通常会更小,因为线程共享进程的大部分内存空间和资源
3.线程实现接口
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线程库
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pthread_create
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int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine),(void *), void *arg);
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创建一个线程
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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,主进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。
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参数:thread:存放线程ID空间首地址,attr:线程的属性(默认NULL),start_routine:线程入口函数地址(函数指针,指向线程任务函数),arg:给线程函数的参数
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pthread_self
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pthread_t pthread_self(void);
- 获取当前线程的线程id
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pthread_exit
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void pthread_exit(void *retval);
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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。(不能是局部变量的地址)
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pthread_join
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int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
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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
- 参数：thread 要回收的子线程tid,retval 要回收的子线程返回值/状态
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pthread_cancel
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int pthread_cancel(pthread_t thread);
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请求结束一个线程
- 参数：thread 请求结束一个线程tid
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4.线程属性
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1.可结合性
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能被其他线程回收和杀死的线程具有可结合性，在没有被其他线程回收之前，其资源不释放；
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使用pthread_join()函数回收,线程默认具有可结合性
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2.分离属性
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不能被其他线程回收或杀死的线程具有分离属性,其存储资源在终止时被系统自动释放(类似于孤儿进程)
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线程结束后空间自动被操作系统回收,无需调用回收线程的接口函数
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线程无法在线程结束实现同步,无法回收线程结束状态
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设置分离属性，目的线程消亡，自动回收空间
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int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
- 功能:初始化一个attr的变量
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int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate);
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功能：把一个线程设置成相应的属性
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attr,属性变量,有init函数初始化
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PTHREAD_CREATE_JOINABLE:可结合性
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PTHREAD_CREATE_DETACHED：设置分离属性
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pthread_attr_destroy
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int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
- 销毁线程属性
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5.线程控制
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互斥
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互斥机制：
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互斥机制 ===》互斥锁 ===》解决多线程操作共享空间引发的资源竞争问题。
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在多线程中对临界资源的排他性访问。
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多个线程在操作临界资源时存在资源竞争问题；
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临界资源：多个线程可以同时访问到的资源，如：共享变量，全局变量，共享内存等。。。
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pthread_mutex_t mutex;
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初始化锁
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int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,const pthread_mutex attr_t *attr);
- 将已经定义好的互斥锁初始化。
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加锁
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int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
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用指定的互斥锁开始加锁代码
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加锁后的代码到解锁部分的代码属于原子操作,在加锁期间其他进程/线程都不能操作该部分代码,如果该函数在执行的时候，mutex已经被其他部分使用则代码阻塞
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解锁
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int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
- 将指定的互斥锁解锁,解锁之后代码不再排他访问，一般加锁解锁同时出现。
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销毁
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int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
- 使用互斥锁完毕后需要销毁互斥锁
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同步
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有一定先后顺序的对资源的排他性访问。
- 原因：互斥锁可以控制排他访问但没有次序。
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信号量的定义
- sem_t sem;
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信号量的初始化
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int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
- 将已经定义好的信号量赋值,sem 为要初始化的信号量, pshared = 0 ;表示线程间使用信号量,!=0 ;表示进程间使用信号量,value 信号量的初始值，一般无名信号量
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信号量操作
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申请一个信号量
- int sem_wait(sem_t *sem);
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释放一个信号量
- int sem_post(sem_t *sem);
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信号量的销毁
- int sem_destroy(sem_t *sem);
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to be continue...