Linux学习记录十四----------线程的创建和回收

文章目录

• 五、Linux线程
• • • 1.守护进程
    • • 1.1.守护进程的特点
      • 1.2.进程组
      • 1.3会话
      • 1.4创建守护进程模型
    • 2.线程的概念
    • 3.线程的创建及相关函数
    • • 3.1.创建线程‐‐pthread_create
      • [3.2.单个线程退出 --pthread_exit](#3.2.单个线程退出 --pthread_exit)
      • 3.3.阻塞等待线程退出，获取线程退出状态--pthread_join
      • 3.4.线程分离函数--pthread_detach
      • 3.5.杀死（取消）线程--pthread_cancel
      • [3.6.比较两个线程ID是否相等（预留函数） --pthread_equal](#3.6.比较两个线程ID是否相等（预留函数） --pthread_equal)
    • 4.线程的分离属性

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五、Linux线程

1.守护进程

守护进程是一种长期运行的进程（守护进程的生存期不一定长，但一般应该这样做），一般是操作系统启动的时候它就启动，操作系统关闭的时候它才关闭。守护进程跟终端无关联，也就是说它们没有控制终端，所以控制终端退出，也不会导致守护进程退出。守护进程是在后台运行的，不会占着终端，终端可以执行其他命令。Linux 操作系统本身是有很多的守护进程在默默地运行，维持着系统的日常活动。

1.1.守护进程的特点

• 后台服务进程

• 独立于控制终端

• 周期性执行某任务

• 不受用户登录注销影响

• 一般采用以d结尾的名字（服务）

1.2.进程组

• 进程的组长
  • 组里边的第一进程
  • 进程组的ID==进程中的组长的ID
• 进程中组长的选择
  • 进程中的第一个进程
• 进程组ID的设定
  • 进程组的ID就是组长的进程ID

1.3会话

• 创建一个会话注意事项

  • 不能是进程组长
  • 创建会话的进程成为新进程组的组长
  • 有些lInux版本需要root权限执行此操作
  • 创建出的新会话会丢弃原有的控制终端 一般步骤；fork ,父亲死，儿子执行创建会话操作（setsid）

• 获取进程所属的会话ID

  • pid_t getsid(pid_t pid);

• 创建一个会话

  • pid_t setsid(void)；

1.4创建守护进程模型

• fork子进程，父进程退出 ----必须

• 子进程创建新会话 -------必须

• 改变当前工作目录chdir ---非必须

• 重设文件掩码 --非必须

• 关闭文件描述符 --非必须

• 执行核心工作----必须

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>


int main()
{
        pid_t pid;
        pid = fork();
        if(pid == 0)
        {
                pid_t sid;

                sid = setsid();//创建会话
           
                while(1){//执行核心工作
        			sleep(1);
        		}
        }
        else if(pid > 0)
        {
                exit(0);//父进程退出
        }
        return 0;
}

2.线程的概念

在Linux下： 线程就是进程-轻量级进程 对于内核来货，线程就是进程 多进程和多线程的区别：

多进程： 始终共享的资源 代码、文件描述符、内存映射区--mmap

多线程：始终共享的资源：堆、全局变量，节省资源

• 主线程和子线程

  • 共享： .text .bss .data 堆 动态加载区 环境变量 命令行参数

• 通信：全局变量，堆

• 不共享栈

  • eg一共五个线程，栈区被平均分成五块

• 查看指定线程的LWP号：

  • 线程号和线程ID是有区别的
    • 线程号是给内核看的

• 查看方式

  • 找到程序的进程ID

    • ps -Lf pid
    • top -p tid(线程状态动态显示)
      

3.线程的创建及相关函数

3.1.创建线程‐‐pthread_create

int pthread_create( pthread_t *thread), //线程ID = 无符号长整型
					const pthread_attr_t *attr, //线程属性，NULL
					void *(*start_routine)(void *), //线程处理函数
					void *arg); //线程处理函数
/*@param：
 *		pthread:传出参数，线程创建成功之后，会被设置一个合适的值
 *		attr:默认传NULL
 *		start_routine:子线程的处理函数
 *		arg: 回调函数的参数
 *@return：成功:0,错误:错误号 //perror不能使用该函数打印错误信息
 */
注意：
	主线程先退出，子线程会被强制结束
	验证线程直接共享全局变量

创建线程

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int i = 0;

void * pthread_son(void *arg)
{
	
	printf("create pthread successed pthid is %ld\n",pthread_self());
	while(i++)
	{
		printf("i = %d\n",i);
		sleep(1);
	}

}

int main()
{
	pthread_t pthid;
	int ret;
	ret = pthread_create(&pthid,NULL,pthread_son,NULL);
	if(ret != 0)
	{
		printf("error num is %d\n",ret);
        printf("%s\n",strerror(ret));
		return -1;
	}
	printf("create pthread successed parent pthid is %ld\n",pthread_self());

	for(;i < 5;i++)
	{
		printf("i = %d\n",i);
	}
	sleep(3);
	return 0;
}

3.2.单个线程退出 --pthread_exit

不论是主线程还是子线程调用exit(0)后整个所以线程都会结束，而调用pthread_exit()只会退出当前进程

函数原型： void pthread‐exit(void *retval)；
retval指针：必须指向全局，堆

3.3.阻塞等待线程退出，获取线程退出状态--pthread_join

函数原型：
int pthread_join(pthread_t pthread, void **retval)
/*参数：
 *		pthread:要回收的子线程的ID
 *		retval:读取线程退出的携带信息
 *	传出参数
 *		void* ptr;
 */
     	pthread_join(pthid,&ptr)；
 		指向的内存和pthread_exit参数指向地址一致

单个线程退出并回收

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int i = 0;
int num = 100;
void * pthread_son(void *arg)
{
	
	printf("create pthread successed pthid is %ld\n",pthread_self());
	while(i++)
	{
		printf("i = %d\n",i);
		sleep(1);
		if(i == 10)
		{
			printf("exit pthread_son\n");
			pthread_exit(&num);//退出子线程
		}
	}

}

int main()
{
	pthread_t pthid;
	int ret;
	ret = pthread_create(&pthid,NULL,pthread_son,NULL);
	if(ret != 0)
	{
		printf("error num is %d\n",ret);
        printf("%s\n",strerror(ret));
		return -1;
	}
	printf("create pthread successed parent pthid is %ld\n",pthread_self());

	for(;i < 5;i++)
	{
		printf("i = %d\n",i);
	}
	void *ptr;
	pthread_join(pthid,&ptr);//回收线程ID为pthid的子线程
	printf("join child pthread  num is %d\n",*(int *)ptr);
	return 0;
}

3.4.线程分离函数--pthread_detach

函数原型：int pthread_datach(pthread_t thread);
调用该函数之后不需要 pthread_join
子线程会自动回收自己的PCB

3.5.杀死（取消）线程--pthread_cancel

函数原型： int pthread_cancel(pthread_t pthread);

pthread_testcancel();设置取消点---在取消点时就会杀死该线程

注：

• 使用注意事项：

  • 在要杀死的子线程对应的处理的函数的内部，必须做过一次系统调用 （阻塞调用）
  • write read printf
  • int a = 2; int b = a+3;
  • 否则需要手动设置取消点

  int pthread_setcanceltype(int type,int *oldtype)
  PTHREAD_CANCEL_DEFERRED//等待目标点才会取消
  PTHREAD------CANCEL_ASYNCHRONOUS//目标线程会立即取消

3.6.比较两个线程ID是否相等（预留函数） --pthread_equal

函数原型：
int pthread_equal(pthread_t t1,pthread_t t2);

4.线程的分离属性

如果不回收线程资源会造成内存泄漏，且join不能完全回收线程资源

通过属性设置线程的分离

1.线程属性类型： pthread_attr_t attr;

2.线程属性操作函数：

• 对线程属性变量的初始化
  • int pthread_attr_init(pthread_attr_t* attr);
• 设置线程分离属性
  • int pthread_attr_setdetachstate( pthread_attr_t* attr, int detachstate );
  • 参数：
    • attr : 线程属性
    • detachstate PTHREAD_CREATE_DETACHED(分离) PTHREAD_CREATE_JOINABLE(非分离)
• 释放线程资源函数 int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t* attr)；

设置分离属性

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h> 
#include <string.h>

int i = 0;
int num = 100;
void * pthread_son(void *arg)
{
	
	printf("create pthread successed pthid is %ld\n",pthread_self());
	while(i++)
	{
		printf("i = %d\n",i);
		sleep(1);
		if(i == 10)
		{
			printf("exit pthread_son\n");
			pthread_exit(&num);
		}
	}

}

int main()
{
	pthread_t pthid;
	int ret;
	pthread_attr_t attr;
	pthread_attr_init(&attr);//初始化线程属性变量
	pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);//设置线程属性
	ret = pthread_create(&pthid,&attr,pthread_son,NULL);
	if(ret != 0)
	{
		printf("error num is %d\n",ret);
        printf("%s\n",strerror(ret));
		return -1;
	}
	printf("create pthread successed parent pthid is %ld\n",pthread_self());

	for(;i < 5;i++)
	{
		printf("i = %d\n",i);
	}
	sleep(15);
	pthread_attr_destroy(&attr);//释放线程资源函数
	return 0;
}