Linux系统编程 day10 接着线程(中期头大，还要写论文)

线程有点懵逼

线程之前函数回顾以及总结部分（对不清楚的问题再思考）

cpp 复制代码

线程控制原语                进程控制原语
pthread_create();          fork();
pthread_self();            getpid();
pthread_exit();            exit();
pthread_join();            wait()/waitpid();
pthread_cancel();          kill();
pthread_detach();

这里写一下昨天的join函数，那块有点难理解。

cpp 复制代码

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

struct thrd{
    int var ; 
    char str[256];
};


void* func(void * arg)
{
    struct thrd *th; // 这里不能直接使用结构体，因为这是在栈上的
    th = malloc(sizeof(struct thrd)); // 这边需要在堆区分配内存，如果不使用堆区会发生错误，因为当线程执行完之后，栈上的内存会释放，如果返回栈上的内容会非法访问。
    th->val = 200;
    strcpy(th->str , "hello pthread_join");
    return (void*)th;
}

int main(int argc , char* argv[])
{
    pthread_t tid ; 
    struct thrd *retval;
    int ret = pthread_create(&tid , NULL , func , NULL);
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr , "pthread_create error : %s\n" , strerror(ret)); 
        exit(1);   
    }

    ret = pthread_join(tid , (void**)&retval);
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr , "pthread_join error : %s\n" , strerror(ret)); 
        exit(1);   
    }

    printf("child thread exit with var = %d , str = %s\n " , retval->val , retval->str);

    pthread_exit(NULL);
    
}

线程当中用perror没有用，线程会直接返回errno，所以在线程中错误一般使用下面这个格式：

cpp 复制代码

if(ret != 0){
    fprintf(stderr , "pthread_create error : %s\n" , strerror(ret)); 
    exit(1);   
}

线程分离之后，子线程结束会自动回收，自动清理PCB，无需回收

cpp 复制代码

ret = pthread_detach(tid)

线程属性

初始化线程属性

cpp 复制代码

int pthread_attr_init(pthread_attr_t* attr);
成功返回0
失败errno

fprintf(stderr , "pthread_xxx error:%s\n" , strerror(ret));

销毁线程属性所占用的资源

cpp 复制代码

int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t* attr);
成功返回0
失败errno
fprintf(strerr , "pthread_attr_destroy error:%s\n" , strerror(ret));

设置线程分离

cpp 复制代码

int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t* attr , int detachstate);

参数：attr：已初始化的线程属性
detachstate ： PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）
               PTHRED_CREATE_JOINABLE（非分离线程）

cpp 复制代码

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


void* tfn(void* arg){

    printf("thread:pid = %d , tid = %lu\n" , getpid() , pthread_self());
    return NULL;
}

int main(int argc , char *argv[])
{
    pthread_t tid ;
    //tid = pthread_self();
    pthread_attr_t attr;
    int ret = pthread_attr_init(&attr);
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr , "pthread_attr_init error:%s/n" , strerror(ret));
        exit(1);
    }
    ret = pthread_attr_setdetachstate(&attr , PTHREAD_CREATE_DETACHED);//设置线>程属性为分离属性
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr , "pthread_attr_setdetachstate error:%s/n" , strerror(ret));
        exit(1);
    }
    ret = pthread_create(&tid , &attr , tfn , NULL);
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr , "pthread_create error:%s/n" , strerror(ret));
        exit(1);
    }
    ret = pthread_attr_destroy(&attr);
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr , "pthread_attr_destory error:%s/n" , strerror(ret));
        exit(1);
    }

    ret = pthread_join(tid , NULL); // 如何查看是否是分离状态，不使用那个函数，>函数太长了，可以使用join函数，如果join函数回收失败出现错误，就表示已经为线程分离
。
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr , "pthread_join error:%s/n" , strerror(ret));
        exit(1);
    }
    printf("main:pid = %d , tid = %lu\n" , getpid() , pthread_self());
    pthread_exit(NULL);
}

线程使用注意事项

1、主线程退出其他线程不退出，主线程要使用pthread_exit()。

2、避免僵尸线程。

3、malloc和mmap申请的内存可以被其他线程释放。

4、避免在多线程模型中使用fork，子进程中只有调用fork的线程存在，其余均被退出。

5、信号的复杂语义很难和多线程共存，应避免在多线程引入信号机制。

线程同步

同步：协同，讲究先后次序。

协同步调，对公共区域数据按序访问，防止数据混乱，产生与时间有关的错误。

锁的使用

建议锁，对公共数据进行保护，所有进程应该在访问公共数据之前先拿锁再访问，但锁本身不具备强制性。

互斥锁/互斥量mutex

使用mutex（互斥量、互斥锁）一般步骤

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1、pthread_mutex_t lock;    创建锁
2、pthread_mutex_init();    初始化锁
3、pthread_mutex_lock();    加锁
4、访问共享数据
5、pthread_mutex_unlock();  解锁
6、pthread_mutex_destory(); 销毁锁

上述函数成功返回0，失败返回errno

注意事项：尽量保证锁的粒度

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restrict关键字：
用来限定指针变量，被该关键字限定的指针变量所指向的内存操作，必须由本指针完成

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex , const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

今天没学完，还要写论文