Linux: 线程控制

[一前言](#一前言)

[二线程控制](#二线程控制)

[1. POSIX线程库(原生线程库)](#1. POSIX线程库(原生线程库))

[2. 创建线程](#2. 创建线程)

[2.1 pthread_create](#2.1 pthread_create)

2.2pthread_self()获取线程id

3.线程终止

[3.1.return 方式](#3.1.return 方式)

[3.2 pthread_exit](#3.2 pthread_exit)

[4 线程等待](#4 线程等待)

[三理解线程tid](#三理解线程tid)

一前言

在上一篇文章中我们已经学习了线程的概念，线程的创建，并且已经从根本上了解了线程和进程的相同点及不同点。在学习进程时，我们学习了进程的相关概念，进程控制接口，而线程作为更轻量级的进程，其自然也有着控制接口。

二线程控制

1. POSIX线程库(原生线程库)

与线程有关的函数构成了一个完整的系列，绝大多数函数的名字都是以"pthread_"打头的
要使用这些函数库，要通过引入头文件 <pthread.h>
链接这些线程函数库时要使用编译器命令的"-lpthread"选项

2. 创建线程

2.1 pthread_create

功能：创建一个新的线程

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

参数 thread:返回线程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

上一章节我们是创建了一个线程，接下来我们创建多个线程

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <vector>
#include <cstdio>

using namespace std;

void* start_routine(void* args )
{
    string name=static_cast<const char*>(args);//安全类型转换
    while(true)
    {
        cout<<"new thread create success, name: "<<name<<endl;
        sleep(1);
    }
}

int main()
{

    //1.创建一批线程
    vector<pthread_t> tids;
    #define NUM 10
    for(int i=0;i<NUM;i++)
    {
        pthread_t tid;
        char namebuffer[64];
        snprintf(namebuffer,sizeof namebuffer,"%s: %d","thread",i);//为每个线程设置编号
        // pthread_t id;//一旦创建成功，就执行上面的执行流
        pthread_create(&tid,nullptr,start_routine,(void*)namebuffer);
       
    }

     // //2.主执行流
    while(true)
    {   
        cout<<"new thread create success, name: main thread"<<endl;
        sleep(1);
    }

测试结果

🍉：从测试结果我们观察到和我们预想的结果不一样，接下来我们用下图解释

接下来我们对代码进行一定修改

cpp 复制代码

 void* start_routine(void* args )
{
    sleep(1);
    ThreadData* td =static_cast<ThreadData*>(args);//安全类型转换
    int cnt=10;
    while(cnt)
    {
        cout<<"new thread create success, name: "<<td->namebuffer<<"cnt: "<<cnt--<<endl;
        sleep(1);
    }
    delete td;
    return nullptr;
}


int main()
{

//1.创建一批线程
    vector<ThreadData*> threads;
    #define NUM 10
    for(int i=0;i<NUM;i++)
    {
/在这里我们通过new一个对象//
        ThreadData* td=new ThreadData();
///
        snprintf(td->namebuffer,sizeof (td->namebuffer),"%s: %d","thread",i+1);//为每个线程设置编号
        // pthread_t id;//一旦创建成功，就执行上面的执行流
///这里我们将地址td传给pthread_create/
        pthread_create(&(td->tid),nullptr,start_routine,td);
保证了每一个执行流有自己独立的new对象/
        threads.push_back(td);
        sleep(1);
    }

}

🚢：start_routine这个函数现在被十个线程执行，这个函数现在是重入状态

**这个函数是可重入函数吗？答案是的，因为这个函数并没有产生二义性。在函数内部定义的变量叫局部变量，具有临时性。**每个线程都有自己独立的栈结构

2.2pthread_self()获取线程id

该接口的作用是：获取调用此接口的线程的id，并将id作为返回值。

3.线程终止

3.1.return 方式

exit() 能不能用来终止线程呢？答案是不能的，因为exit是终止进程的，任何一个执行流调用exit（）都会让整个进程退出。接下来我们引入一个接口，用来终止线程。

3.2 pthread_exit

🙂：我们在讲到进程退出的时候，退出是有退出码和退出信号的，为什么在线程这里线程退出的返回值是void 什么都没有呢？

因为线程异常退出，也就是进程退出，所以退出信号是进程该关心的事。

4 线程等待

线程也是要被等待的，如果不等待，会造成类似僵尸进程的问题----------内存泄漏

线程等待：

获取线程的退出信息

2.回收新线程对应的PCB等内核资源，防止内存泄漏。

pthread_join 接口

cpp 复制代码

  for(auto& iter:threads)//遍历threads
    {   //等待线程
        int n=pthread_join(iter->tid,nullptr);
        assert(n==0);
        cout<<"join: "<<iter->namebuffer<<"success"<<endl;
        delete iter;
    }
    cout<<"main thread quit"<<endl;

测试结果

接下来我们对pthread_join（pthread_t thread, void **retval）第二个参数进行一下说明。

接下来我们对代码做个简单改变，让大家明白第二个参数的使用，pthread _join（pthread_tthread,void** retval）函数是如何获取线程函数的返回结果的。

cpp 复制代码

void* start_routine(void* args )
{
    ThreadData* td =static_cast<ThreadData*>(args);//安全类型转换
    int cnt=10;
    while(cnt)
    {
        // cout<<"cnt: "<<cnt <<"&cnt"<< &cnt<<endl;
        // cnt--;
        // sleep(1);
        cout<<"new thread create success, name: "<<td->namebuffer<<"cnt: "<<cnt--<<endl;
        sleep(1);
    }
    // delete td;
*******************这是我们的改动
    return (void*)2;//我们让每个线程函数返回2
}

cpp 复制代码

 for(auto& iter:threads)//遍历threads
    {
        //我们想要获取线程函数void*类型的返回结果，要设置一个void*变量
        void* ret=nullptr;
        //通过取地址&ret，来取到这个返回结果，所以为什么pthread_join（）
        //第二个参数是void** 类型的，因为其是个输出线参数。
        int n=pthread_join(iter->tid,&ret);
        assert(n==0);
        cout<<"join: "<<iter->namebuffer<<"success: "<<(long long)ret<<endl;
        delete iter;
    }

运行结果

线程控制

创建线程-------->>>>>线程结束----------------->>>>>线程等待

我们知道对于线程我们为了回收资源不造成内存泄漏，默认情况下都是要进行join的，但是对于我们需要关心线程返回值的情况，必须使用pthread_join() 接口函数。如果我们并不关心该线程的返回值，那么其实我们可以不用手动回收线程，可以让其系统自动回收，这就是线程分离

pthread_detach()

该接口的作用是 将线程与主线程分离，主线程就不管该分离线程的返回值、退出和资源回收情况。这个接口一般是线程自己调用或者主线程调用。

三理解线程tid

我们在Linux: 线程概念初识-CSDN博客中说过 int n= pthread_create(&tid,nullptr,thread_routine,(void*)"thread_one");tid是个输出型参数，这个tid的值并不是LWP的值。接下来我们就要对线程的id进行说明，为什么其是一个地址。

🚀：我们在线程概念初识这章节讲过，每个线程都有自己独立的栈结构，这个时候我们会有个疑问？无论有多少个线程，严格来说都在一个进程中，而一个进程有一份程序地址空间，也就是说只有一个栈结构，那么为什么说线程都有自己独立的栈结构呢？

Linux: 线程控制

一 前言

二 线程控制

1. POSIX线程库(原生线程库)

2. 创建线程

2.1 pthread_create

2.2pthread_self()获取线程id

3.线程终止

3.1.return 方式

3.2 pthread_exit

4 线程等待

三 理解线程tid

一前言

二线程控制

三理解线程tid