【Linux】：线程控制

朋友们、伙计们，我们又见面了，本期来给大家带来线程控制相关代码和知识点，如果看完之后对你有一定的启发，那么请留下你的三连，祝大家心想事成！

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[1. 创建线程](#1. 创建线程)

[1.1 引入线程库](#1.1 引入线程库)

[2. 获取线程id](#2. 获取线程id)

[3. 线程终止](#3. 线程终止)

[4. 线程等待](#4. 线程等待)

[5. 线程的分离](#5. 线程的分离)

[6. 线程的取消](#6. 线程的取消)

1. 创建线程

在使用线程有关函数接口时需要引入头文件pthread.h
创建一个新的线程：
cpp 复制代码
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *
(*start_routine)(void*), void *arg);
参数：

thread：返回新线程ID

attr：设置线程的属性，attr为NULL表示使用默认属性

start_routine：是个函数地址，线程启动后要执行的函数

arg：传给线程启动函数的参数

返回值：

成功返回0，失败返回错误码。
代码演示：
cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

// 新线程
void *ThreadRoutine(void *arg)
{
    const char *threadname = (const char *)arg;
    while (true)
    {
        std::cout << "I am a new thread: " << threadname << ", pid: " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    pthread_t tid;
    // 创建线程
    pthread_create(&tid, nullptr, ThreadRoutine, (void *)"thread 1");

    // 主线程
    while (true)
    {
        std::cout << "I am main thread" << ", pid: " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }
    return 0;
}
1.1 引入线程库

当我们直接编译时可以发现报错，明明已经引入了线程相关的头文件，为什么还会找不到该函数呢？

因为Linux没有真正的线程，只有轻量级进程的概念，所以Linux OS只会提供轻量级进程创建的系统调用，不会直接提供线程的创建的接口，Linux的线程是通过pthread原生线程库实现的，所以我们需要在编译选项中引入线程库

Makefile：
cpp 复制代码
testThread:testThread.cc
	g++ -o $@ $^ -std=c++11 -lpthread
.PHONY:clean
clean:
	rm -f testThread
引入线程库之后再编译就不会出现报错了。

2. 获取线程id

获取自己的线程id：
cpp 复制代码
pthread_t pthread_self(void);
哪个线程调用该函数就可以返回哪个线程的id。

当我们将线程id获取并打印之后可以发现，线程id和线程的LWP毫无关系，并且线程id是一个比较大的数：

如果我们将这个id以十六进制的格式打印就会发现，线程的id本质上就是一个地址！

3. 线程终止

线程终止一共有三种方法：

① 直接在新线程中返回；

② 使用pthread_exit函数；

③ 使用pthread_cancel函数（线程的取消）。

线程终止可以直接在新线程中返回即可，还可以通过函数接口的方式进行终止：
cpp 复制代码
void pthread_exit(void *retval);
注意：不能使用exit（）来终止线程，这样会使整个进程退出。

参数：

retval：可以设为空，也可以设置退出信息

4. 线程等待

线程和进程一样也是需要进行等待的，如果不等待就会发生和僵尸进程一样的情况（线程退出但是它的空间没有被释放），并且我们也会需要知道线程的退出信息，所以就需要有等待线程的接口。
cpp 复制代码
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
参数：

thread：要等待的线程ID

retval：它指向一个指针，后者指向线程的返回值（获取退出信息），也可以设为空

返回值：

成功返回0，失败返回错误码
代码演示：

获取返回值信息和线程终止接口配合使用
cpp 复制代码
// 新线程
void *ThreadRoutine(void *arg)
{
    int cnt = 1;
    const char *threadname = (const char *)arg;
    while (true)
    {
        pthread_t id;
        // 获取线程id
        id = pthread_self();
        std::cout << "I am a new thread: " << threadname << " my id: " << ToHex(id) << std::endl;
        sleep(1);
        if(cnt == 5)
        {
            // 线程退出，并带上退出信息
            pthread_exit((void *)"success");
        }
        cnt++;
    }
}

int main()
{
    pthread_t tid;
    // 创建线程
    pthread_create(&tid, nullptr, ThreadRoutine, (void *)"thread 1");

    // 主线程
    // 等待新线程并获取退出信息
    void * message = nullptr;
    int n = pthread_join(tid, &message);
    std::cout << "Exit information for the new thread: " << (char *)message << ", " << n << std::endl;
    return 0;
}

5. 线程的分离

我们创建的新线程默认是joinable的，线程退出之后是需要进行pthread_join()操作的，否则无法释放资源，当我们进行pthread_join()操作时，如果线程不退出，那么就会一直阻塞住，直到线程退出；

如果我们不关心线程的返回值，并且在等待线程时也是一种负担，所以这个时候就可以将线程设置为分离状态，即在线程退出的时候，自动释放线程的资源；

设置为分离状态的可以是线程组内其他线程对目标线程进行分离，也可以是线程自己分离；

joinable和分离是冲突的，一个线程不能既是joinable又是分离的。
分离指定的线程：
cpp 复制代码
int pthread_detach(pthread_t thread);

6. 线程的取消

取消一个执行中的线程：
cpp 复制代码
int pthread_cancel(pthread_t thread);
线程如果被分离，是可以进行取消的，但是不能被等待！

朋友们、伙计们，美好的时光总是短暂的，我们本期的的分享就到此结束，欲知后事如何，请听下回分解~，最后看完别忘了留下你们弥足珍贵的三连喔，感谢大家的支持！