Linux 线程控制

在上一篇文章中讲述了线程的概念和内存资源的分配，线程是一个很重要的知识，除了明白概念性的知识，了解其使用也是十分重要的。

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，使用它们所需要引入的头文件是<pthread.h>，而且链接时需要使用编译器命令的 "-lpthread"选项。

创建线程

创建一个线程要使用到的函数叫做 pthread_create。其原型为：

cpp 复制代码

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

pthread_t *restrict thread 输出参数，成功后存放新线程 ID。
const pthread_attr_t *restrict attr 线程属性配置，传NULL使用默认属性。
void *(*start_routine)(void *) 线程入口函数指针：接收void*，返回void*。
void *restrict arg 传递给线程入口函数的唯一参数。
返回值：成功返回 0，失败返回错误码。

这里是一个简单的例子：

cpp 复制代码

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

void* routine(void* arg)
{
    std::cout << "我是一个新线程" << std::endl;
    sleep(1);
    return nullptr;
}

int main()
{
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid,nullptr,routine,nullptr);
    if(ret != 0)
    {
        perror("pthread_create failed");
        return -1;
    }
    sleep(1);
    std::cout << "我是主线程" << std::endl;

    return 0;
}

在 Linux 下运行之后：

对比传统函数的：成功返回 0，失败返回 -1，并且对全局变量 error 赋值以示错误。pthread 函数没有使用这种方法，它不设置全局变量 error 而是将它直接返回，因为读取返回值要比读取线程内的 error 变量的开销要小。

TID获取

我们说过线程是轻量级进程，进程有一个标识其唯一性的东西叫做 PID ，线程同样也有，叫做 TID，上面代码中把线程ID设置为 tid 也是为了和这里对应起来。

在进程中，我们通过 getppid 和 getppid 来分别获取父子进程的 PID。而在线程中，没有父子之分，都是通过函数 pthread_self 来获取线程的 TID 的。

函数原型：

cpp 复制代码

pthread_t pthread_self(void);

可以看到这是一个无参的函数，返回值就是调用当前函数的线程ID。

例子：

我们直接在上面的那个例子最后打印这个函数的返回值，就可以得结果：

线程终止

终止线程的方法有很多种，回忆进程相关内容，我们可能想到用exit()，这当然可以终止线程，但是进程也会被终止掉，用 return 会导致相同的结果。

如果我们想要只终止当前线程，可以让那个线程调用 pthread_exit 终止自己。

cpp 复制代码

void pthread_exit(void *retval);

retval：void* 类型指针，代表线程退出返回值。

pthread_exit 是 "害己" 的，如果想要 "害人" ，可以使用 pthread_cancel 终止同一进程中的另一个线程。

cpp 复制代码

int pthread_cancel(pthread_t thread);

thread：pthread_t 类型，目标要取消的线程 ID （由 pthread_create 输出得到）。

线程等待

线程也需要像进程那样被等待，虽然没有进程那样的僵尸状态，但是会类似僵尸，导致内存泄漏，所以线程等待是十分必要的。

使用到的函数是 pthread_join：

原型：

cpp 复制代码

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

pthread_t thread 是要等待的目标线程 ID，即 pthread_create 输出的线程标识。
void **retval 输出型二级指针，用于接收线程退出返回值。

使用这个函数时，线程不同的终止方式不同，retval 的内容会不同：

线程分离

默认情况下，新创建的线程是 joinable （可等待的），线程退出后，需要进行 pthread_join 等待，但如果我们不关心线程的返回值，join 反而成为了一种负担，我们可以告诉系统，当线程退出时，自动释放线程资源，这就是线程分离。

要实现线程分离，使用到的函数是 pthread_detach：

原型：

cpp 复制代码

int pthread_detach(pthread_t thread);

参数就不需要解释了。