线程的创建 - 技术栈

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clone()
pthread_create()

clone()

进程的创建可以使用fork()，除了fork()以外还有一些系统调用可以实现进程的创建
clone是Linux特有的系统调用，功能比fork()更强大、更灵活
早期LinuxThreads线程库就是用clone()创建独立进程来模拟线程

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#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>

int clone(int (*fn)(void *), void *stack, int flags, void *arg, ...
        /* pid_t *parent_tid, void *tls, pid_t *child_tid */ );

通过flags参数精确控制新创建的"执行流"与父进程共享哪些资源
- CLONE_VM：共享内存空间（即创建线程）
- CLONE_FILES：共享文件描述符表
- CLONE_FS：共享文件系统信息（如根目录、当前工作目录）
- CLONE_SIGHAND：共享信号处理程序表
clone()并不是一个被广泛使用的函数接口，是特定于 Linux 的，不应用于旨在可移植的程序中
- 可移植性差：是Linux特有的，可能无法在其他类Unix系统上编译
- 接口复杂：需要手动管理栈空间（stack参数）、线程本地存储（tls）等，容易出错
- 抽象层次低：pthread_create()对clone()进行了封装，提供了更安全、更符合POSIX标准的抽象

pthread_create()

创建一个新线程并启动执行

函数原型

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#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                   void *(*start_routine) (void *), void *arg);

参数（按重要顺序）

参数	类型	作用	注意事项
`start_routine`	`void ()(void *)`	线程入口函数新线程从这个函数开始执行	1. 函数签名必须严格匹配：接收一个`void` 参数，返回一个`void`值 2. 线程正常结束时，应调用`pthread_exit()`或`return`一个值
`arg`	`void *`	传递给`start_routine`的唯一参数	如果需要传递多个参数，需要将它们打包到一个`struct`里，然后传递这个结构的指针
`thread`	`pthread_t *`	输出参数。用于存储新创建线程的标识符（ID）	成功返回后，`*thread`中会填入有效的线程ID，可用于`pthread_join`, `pthread_detach`等操作。
`attr`	`pthread_attr_t *`	线程属性对象。用于设置新线程的栈大小、调度策略、分离状态等	最常用的情况是传入 `NULL`，表示使用所有默认属性。需要非默认设置时才需要创建和配置`pthread_attr_t` 对象

返回值

成功：返回 0。
失败：返回一个正的错误号（如 EAGAIN, EINVAL, EPERM）

pthread_create() 不会设置全局变量 errno，错误信息直接通过返回值给出

错误处理

方式	代码示例	是否正确	说明
错误方式	`if (ret < 0) {` `perror("..."); }`	错误	1. 错误判断条件错（应该`!=0`）2. `perror`依赖于`errno`，但`errno`未被设置。
移植方式	`errno = ret;` `perror("...");`	可用但不推荐	人为将错误号赋给`errno`，再利用`perror`。这增加了步骤，且`perror`的输出格式固定。
推荐方式	`fprintf(stderr, "%s\n", strerror(ret));`	最佳实践	使用`strerror()`函数将错误号`ret`直接转换为可读的字符串。这是处理Pthreads函数错误的标准方法

推荐 strerror方式：
- 意图清晰：明确表示在处理Pthreads的错误
- 线程安全：strerror的线程安全版本（strerror_r）在多线程环境下更安全
- 格式化灵活：可以自由控制错误信息的输出格式
常见错误码：
- EAGAIN：资源不足，无法创建另一个线程。
- EINVAL ：attr 中的设置无效。
- EPERM：没有权限设置 attr 中指定的调度策略和参数

例程

perror()方式

c 复制代码

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

void *func (void *arg) {
	printf("Hello thread!\n");
	pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	pthread_t tid;
	int ret = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
	if(ret != 0){
		errno = ret;
		perror("pthread_create");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	printf("tid=%lu\n", tid);
	pthread_join(tid, NULL);
	return 0;
}

strerror()方式

c 复制代码

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

void *func (void *arg) {
    printf("Hello thread!\n");
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if(ret != 0){
        fprintf(stderr, "pthread_create:%s\n", strerror(ret) );
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("tid=%lu\n", tid);
    pthread_join(tid, NULL);
    return 0;
}

编译命令

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gcc -o my_program my_program.c -pthread

必须使用 -pthread 选项（注意是 -pthread，不是 -lpthread，虽然后者通常也行）

-pthread会正确设置必要的宏定义和链接库