unix环境高级编程-线程解析

发布时间:2020-06-09 整理:编程之家
编程之家收集整理的这篇文章主要介绍了unix环境高级编程-线程解析编程之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随编程之家小编过来看看吧!

1.线程的概念

(以下摘自百度百科):一个标准的线程由线程ID,当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。另外,线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点儿在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约,致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。就绪状态是指线程具备运行的所有条件,逻辑上可以运行,在等待处理机;运行状态是指线程占有处理机正在运行;阻塞状态是指线程在等待一个事件(如某个信号量),逻辑上不可执行。每一个程序都至少有一个线程,若程序只有一个线程,那就是程序本身。

2.线程的好处

(1)通过为每种事件类型分配单独的处理线程,可以简化处理异步事件的代码

(2)多个进程必须使用操作系统提供的复杂机制才能实现内存和文件描述符的共享,而多个线程自动地可以访问相同的存储地址空间和文件描述符

(3)交互的程序可以通过使用多线程来改善响应时间,多线程可以把程序中处理用户输入输出的部分与其他部分分开。


3.线程的创建

新增的线程可以通过调用pthread_create函数创建

#include<pthread.h>
2intpthread_create(pthread_t*thread,pthread_attr_t*attr,void*(*start_routine)(void*),void*arg);

thread: 参数是一个指针,当线程成功创建时,返回创建线程ID。

attr: 用于指定线程的属性

start_routine: 该参数是一个函数指针,指向线程创建后要调用的函数。

arg: 传递给线程函数的参数。


注意的几点:

1.线程创建时并不能保证哪个线程会先运行,新创建的线程挂起的信号集会被清除

2.每个线程都提供errno的副本


4.线程的终止

  • 如果进程中的任意线程调用了exit,_exit和_Exit,那么整个进程就会终止
  • 如果默认的是终止进程,那么,发送给线程的信号就会终止整个进程
  • 如果主线程先运行完毕退出,则整个进程终止,所有同一进程下的其他线程都将终止

单个线程的3种退出方式( 不终止整个进程的情况下)

  • 线程return
  • 被同一进程中的其他线程取消
  • 线程调用pthread_exit.


5.线程等待,正确处理线程终止状态

#include <pthread.h>
2 void pthread_exit(void *retval);
3 void pthread_join(pthread_t th,void *thread_return);

注意:

程序运行到pthread_join时,调用线程将一直阻塞,知道指定的线程终止

以下代码摘自unix环境高级编程

    #include <stdio.h>  
    #include <pthread.h>  
    #include <string.h>  
      
    void* thr_fn1(void *arg){  
            printf("thread 1 return.\n");  
            return (void*)1;  
    }  
      
    void* thr_fn2(void *arg){  
            printf("thread 2 exit.\n");  
            pthread_exit((void*)2);  
    }  
      
    int main(void){  
            int err;  
            pthread_t tid1,tid2;  
            void* tret;  
      
            err = pthread_create(&tid1,NULL,thr_fn1,NULL);  
            if(err != 0){  
                    printf("pthread_create:%s\n",strerror(err));  
                    return -1;  
            }  
      
            err = pthread_create(&tid2,thr_fn2,strerror(err));  
                    return -1;  
            }  
      
            err = pthread_join(tid1,&tret);  
            if(err != 0){  
                    printf("pthread_join:%s\n",strerror(err));  
                    return -1;  
            }  
            printf("thread1 exit code %d\n",(int)tret);  
      
            err = pthread_join(tid2,strerror(err));  
                    return -1;  
            }  
            printf("thread1 exi2 code %d\n",(int)tret);  
      
            return 0;  
    }  
编译:
gcc xxx.c -o xxx.out -lpthread UNIX原生是不支持多线程的,多线程通过pthread库实现,所以需要使用pthread库进行编译。
执行:
thread 2 exit.
thread 1 return.
thread1 exit code 1
thread1 exi2 code 2


线程可以通过调用pthread_cancel函数来请求取消同一进程中的其他线程

#include<pthread.h>

int pthread_cancel(pthread_t tid);
  • 注意,pthread_cancel并不等待线程终止,它仅仅提出请求
  • 线程可以控制忽略取消或者如何被取消


6.线程清理处理函数

一个线程可以建立多个清理处理程序,记录在栈中

#include<pthread.h>

void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void *),void *arg);

void pthread_clearnup_pop(int execute);

  • 如果线程是通过从它的启动例程中返回而终止(正常return),它的清理程序就不会被调用(好理解,只有非正常的终止才会需要线程清理函数来做清理工作)

进程原语 线程原语 描述
fork pthread_create 创建新的控制流
exit pthread_exit 从现有的控制流中退出
waitpid phtread_join 从控制流中得到退出状态
atexit phtread_cleanup_push 注册在退出控制流时调用的函数
getpid pthread_self 获得控制流的ID
abort pthread_cancel 请求控制流的非正常退出

总结

以上是编程之家为你收集整理的unix环境高级编程-线程解析全部内容,希望文章能够帮你解决unix环境高级编程-线程解析所遇到的程序开发问题。

如果觉得编程之家网站内容还不错,欢迎将编程之家网站推荐给程序员好友。

本图文内容来源于网友网络收集整理提供,作为学习参考使用,版权属于原作者。
如您喜欢交流学习经验,点击链接加入编程之家官方QQ群:1065694478
编程之家官方公众号

微信公众号搜索 “ 程序精选 ” ,选择关注!

微信公众号搜索 “ 程序精选 ”
精选程序员所需精品干货内容!