linux 線程學習（一）

線程與進程的區別

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1.節儉：在Linux系統下，啟動新的進程，必須分配給它獨立的地址空間，建立眾多的資料表來維護它的程式碼片段、堆棧段和資料區段。運行於一個進程中的多個線程，它們彼此之間使用相同的地址空間，共用大部分資料，啟動一個線程所花費的空間遠遠小於啟動一個進程所花費的空間，而且，線程間彼此切換所需的時間也遠遠小於進程間切換所需要的時間。

2.通訊方便：不同進程，它們具有獨立的資料空間，要進行資料的傳遞只能通過通訊的方式進行，這種方式不僅費時，而且很不方便。線程則不然，由於同一進程下的線程之間共用資料空間，所以一個線程的資料可以直接為其它線程所用，這不僅快捷，而且方便。

 

本身的優點

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1) 提高應用程式響應。這對圖形介面的程式尤其有意義，當一個操作耗時很長時，整個系統都會等待這個操作，此時程式不會響應鍵盤、滑鼠、菜單的操作，而使用多線程技術，將耗時間長度的操作（time consuming）置於一個新的線程，可以避免這種尷尬的情況。
2) 使多CPU系統更加有效。作業系統會保證當線程數不大於CPU數目時，不同的線程運行於不同的CPU上。
3) 改善程式結構。一個既長又複雜的進程可以考慮分為多個線程，成為幾個獨立或半獨立的運行部分，這樣的程式會利於理解和修改。

 

線程編程

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Linux系統下的多線程遵循POSIX線程介面，稱為pthread。編寫Linux下的多線程程式，需要使用標頭檔pthread.h，串連時需要使用庫libpthread.a。

 

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

void thread(void)
{
　　int i;
　　for(i=0;i<3;i++)
　　printf("This is a pthread./n");
}
　　
int main(void)
{
　　pthread_t id;
　　int i,ret;
　　ret=pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL);
　　if(ret!=0){
　　printf ("Create pthread error!/n");
　　exit (1);
　　}
　　for(i=0;i<3;i++)
　　      printf("This is the main process./n");
　　pthread_join(id,NULL);
　　return (0);
}

 

gcc  -o thread -lpthread test //pthread庫不是Linux系統預設的庫，串連時需要使用庫libpthread.a,

運行thread ，我們得到如下結果：
　　This is the main process.
　　This is a pthread.
　　This is the main process.
　　This is the main process.
　　This is a pthread.
　　This is a pthread.
再次運行thread ，我們可能得到如下結果：
　　This is a pthread.
　　This is the main process.
　　This is a pthread.
　　This is the main process.
　　This is a pthread.
　　This is the main process.

 

前後兩次結果不一樣，這是兩個線程爭奪CPU資源的結果。

 

線程函數介紹

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int pthread_create( pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr,
                                void *(*start_rtn)(void),  void *restrict arg );

 

第一個參數為指向線程標識符的指標。
第二個參數用來設定線程屬性。
第三個參數是線程運行函數的起始地址。
最後一個參數是運行函數的參數。

 

註：如果想傳遞參數給線程函數，可以通過其參數arg，其類型是void *。如果你需要傳遞多個參數的話，可以考慮將這些參數組成一個結構體來傳遞。另外，由於類型是void *，所以你的參數不可以被提前釋放掉。

 

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

線程阻塞函數，將當前線程掛起，等待指定的線程結束，並回收資源。

 

 

void pthread_exit(void *rval_ptr)

單個線程退出方式有3種：從啟動常式中返回，傳回值是線程的退出碼；被其它線程取消；線程調用pthread_exit。

rval_ptr 是一個無類型指標，相當於線程的退出碼。它通過pthread_join()訪問到

 

void *   thr_fn1(void *arg)
{
    printf("thread 1 returning/n");
    return((void *)1);
}

void *   thr_fn2(void *arg)
{
    printf("thread 2 exiting/n");
    pthread_exit((void *)2);
}

pthread_create(&tid1, NULL, thr_fn1, NULL);
pthread_create(&tid2, NULL, thr_fn2, NULL);
pthread_join(tid1, &tret);//  tret = 1
pthread_join(tid2, &tret);//  tret = 2