线程（基本概念和相关命令）

1.线程基本概念

线程本质就是一个进程，线程和进程不完全一致，进程空间和线程空间管理方法不同。

1.1进程和线程区别

**线程本质是进程，线程是任务创建、调度、回收的过程，**进程空间由文本段，数据段，系统数据段构成，而线程空间必须位于进程空间内部，没有进程，线程无法独立存在。一个进程中的所有线程共享文本段+数据段+堆区，独享栈区，线程独享的栈区默认为8M，一个进程中的多个线程切换调度任务时，资源开销比较小。线程是CPU任务调度的最小单元，进程是操作系统资源分配的最小单元。

1.2多进程和多线程的优缺点

|------|-------------------------------|------------------------------------------------|-------------|
| 场景 | 多进程 | 多线程 | 对比 |
| 效率 | 多进程切换需要重新映射物理地址，占用资源开销较大 | 多线程在同一进程空间内部切换任务，占用资源开销较小 | 多线程 > 多进程 |
| 通信 | 多进程没有共享空间，需要使用进程间通信的方法来完成通信 | 多线程有共享空间，只需定义共享空间变量完成数据交换即可实现通信 | 多线程 > 多进程 |
| 资源竞争 | 多进程没有共享空间，不存在资源竞争 | 多线程使用共享空间通信，需保证资源使用的互斥性，防止多线程对共享资源产生竞争 | 多进程 > 多线程 |
| 安全 | 多进程空间独立，一个进程的崩溃不会影响其余进程 | 多线程共用同一个进程空间，一个线程异常崩溃，可能引发进程异常退出，导致其余线程也无法执行 | 多进程 > 多线程 |

1.3线程的调度

与进程调度一样是宏观并行，微观串行。

1.4线程的消亡

线程结束需要回收线程空间，否则产生僵尸线程。

2.线程的函数接口

2.1pthread_create在进程中创建一个线程

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原型：int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);
功能：
    在进程中创建一个线程
参数：
    thread:存放线程ID空间的首地址
    attr:线程的属性，默认属性NULL
    start_routine:线程函数的入口
    arg:线程传入的参数
返回值：
    成功返回0 
    失败返回错误码

2.2pthread_self获得调用该函数的线程的ID号

cs 复制代码

原型：pthread_t pthread_self(void);
功能：
    获得调用该函数的线程的ID号

2.3pthread_exit结束当前线程任务

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原型：void pthread_exit(void *retval);
功能：
    结束当前线程任务
参数：
    retval:线程结束的值

2.4pthread_join回收线程空间

cs 复制代码

原型：int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：
    回收线程空间
参数：
    thread:要回收的线程的ID
    retval:存放线程结束状态空间的首地址
返回值:
    成功返回0 
    失败返回错误

需要注意：tid对应的线程只要不退出,pthread_join阻塞等待结束回收线程空间

pthread_join具备同步功能

应用实例：

cs 复制代码

#include "head.h"
void *thread1(void *arg)
{
    while(1)
    {
        sleep(1);
        printf("采集线程正在执行\n");
    }
    return NULL;
}
void *thread2(void *arg)
{
    while (1)
    {
        sleep(2);
        printf("存储线程正在执行\n");
    }
    return NULL;
}
void *thread3(void *arg)
{
    while (1)
    {
        sleep(5);
        printf("显示线程正在执行\n");
    }
    return NULL;
}
void *thread4(void *arg)
{
    while (1)
    {
        sleep(10);
        printf("日志线程正在执行\n");
    }
    return NULL;
}
int main(void)
{
    void*(*p[4])(void*) = {thread1,thread2,thread3,thread4};
    int ret = 0;
    int i = 0;
    void *pret = NULL;
    pthread_t tid[4] = {0};
    for(i = 0;i < 4;i++)
    {
        ret = pthread_create(&tid[i], NULL, p[i], NULL);
        if (ret != 0) 
        {
            perror("fail to pthread_create\n");
            return -1;
        }
    }
    for(i = 0;i < 4;i++)
    {
        pthread_join(tid[i],&pret);
    }
    return 0;
}

3.线程传参

可以通过pthread_create第四个参数实现对线程内部的传参：（对于上述示例进行优化）

cs 复制代码

#include "head.h"
typedef struct pthread_arg
{
    pthread_t tid;//线程uid
    char threadname[30];//线程名字
    int sleeptime;//睡眠时长、
}pthread_arg_t;

void *thread(void *arg)
{
    pthread_arg_t *parg = arg;
    while(1)
    {
        sleep(parg->sleeptime);
        printf("%s正在执行\n",parg->threadname);
    }
    return NULL;
}
int main(void)
{
    int i = 0;
    pthread_arg_t args[4]= {
        {0,"采集",1},
        {0,"存储",2},
        {0,"显示",5},
        {0,"日志",10},
    };
    for(i = 0;i < 4;i++)
    {
        pthread_create(&args[i].tid, NULL, thread, &args[i]);
    }
    for(i = 0;i < 4;i++)
    {
        pthread_join(args[i].tid,NULL);
    }
    return 0;
}

4.线程属性

加入属性：线程结束需要pthread_join手动回收，可以回收到线程结束的状态，可以完成线程间的同步。

分离属性：线程结束后系统自动回收线程空间。

4.1线程属性的函数接口

pthread_attr_init

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原型：int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
功能：
线程属性初始化
参数：
attr:线程属性空间的首地址

pthread_attr_setdetachstate

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原型：int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int 
detachstate);
功能：
将线程属性设置为分离属性
参数：
attr:线程属性空间的首地址
detachstate:属性
PTHREAD_CREATE_DETACHED 分离属性
PTHREAD_CREATE_JOINABLE 加入属性

3.pthread_attr_destroy

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原型：int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
功能：
线程属性销毁
参数：
attr:线程属性空间的首地址

应用示例：

cs 复制代码

#include "head.h"
void *thread1(void *arg)
{
    sleep(1);
    printf("采集线程正在执行\n");
    return NULL;
}
void *thread2(void *arg)
{
    sleep(2);
    printf("存储线程正在执行\n");
    return NULL;
}
int main(void)
{
    void*(*p[2])(void*) = {thread1,thread2};
    int ret = 0;
    int i = 0;
    void *pret = NULL;
    pthread_t tid[2] = {0};
    pthread_attr_t attr;
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
    for(i = 0;i < 2;i++)
    {
        ret = pthread_create(&tid[i], NULL, p[i], NULL);
        if (ret != 0) 
        {
            perror("fail to pthread_create\n");
            return -1;
        }
    }
    pthread_attr_destroy(&attr);
    while(1)
    {
        
    }
    return 0;
}