1.Linux进程与线程
Linux进程创建一个新线程时,线程将拥有自己的栈(由于线程有自己的局部变量),但与它的创建者共享全局变量、文件描写叙述符、信号句柄和当前文件夹状态。
Linux通过fork创建子进程与创建线程之间是有差别的:fork创建出该进程的一份拷贝,这个新进程拥有自己的变量和自己的PID,它的时间调度是独立的,它的运行差点儿全然独立于父进程。
进程能够看成一个资源的基本单位,而线程是程序调度的基本单位,一个进程内部的线程之间共享进程获得的时间片。
2._REENTRANT宏
在一个多线程程序里,默认情况下,仅仅有一个errno变量供全部的线程共享。在一个线程准备获取刚才的错误代码时,该变量非常easy被还有一个线程中的函数调用所改变。相似的问题还存在于fputs之类的函数中,这些函数通经常使用一个单独的全局性区域来缓存输出数据。
为解决问题,须要使用可重入的例程。可重入代码能够被多次调用而仍然工作正常。编写的多线程程序,通过定义宏_REENTRANT来告诉编译器我们须要可重入功能,这个宏的定义必须出现于程序中的不论什么#include语句之前。
_REENTRANT为我们做三件事情,而且做的很优雅:
(1)它会对部分函数又一次定义它们的可安全重入的版本号,这些函数名字一般不会发生改变,仅仅是会在函数名后面加入_r字符串,如函数名gethostbyname变成gethostbyname_r。
(2)stdio.h中原来以宏的形式实现的一些函数将变成可安全重入函数。
(3)在error.h中定义的变量error如今将成为一个函数调用,它可以以一种安全的多线程方式来获取真正的errno的值。
3.线程的基本函数
大多数pthread_XXX系列的函数在失败时,并未遵循UNIX函数的惯例返回-1,这样的情况在UNIX函数中属于一少部分。假设调用成功,则返回值是0,假设失败则返回错误代码。
1).线程创建:
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg);
參数说明:
thread:指向pthread_create类型的指针,用于引用新创建的线程。
attr:用于设置线程的属性,一般不须要特殊的属性,所以能够简单地设置为NULL。
*(*start_routine)(void *):传递新线程所要运行的函数地址。
arg:新线程所要运行的函数的參数。
调用假设成功,则返回值是0,假设失败则返回错误代码。
2).线程终止
#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);
參数说明:
retval:返回指针,指向线程向要返回的某个对象。
线程通过调用pthread_exit函数终止运行,并返回一个指向某对象的指针。注意:绝不能用它返回一个指向局部变量的指针,由于线程调用该函数后,这个局部变量就不存在了,这将引起严重的程序漏洞。
3).线程同步
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);
參数说明:
th:将要等待的张璐,线程通过pthread_create返回的标识符来指定。
thread_return:一个指针,指向还有一个指针,而后者指向线程的返回值。
一个简单的多线程Demo(thread1.c):
编译这个程序时,须要定义宏_REENTRANT:
gcc -D_REENTRANT thread1.c -o thread1 –lpthread
执行这个程序:
$ ./thread1输出:
thread_function is running. Argument was Hello World
Waiting for thread to finish...
Thread joined, it returned Thank you for your CPU time!
Message is now Bye!
这个样例值得我们去花时间理解,由于它将作为几个样例的基础。
pthread_exit(void *retval)本身返回的就是指向某个对象的指针,因此,pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);中的thread_return是二级指针,指向线程返回值的指针。
能够看到,我们创建的新线程改动的数组message的值,而原先的线程也能够訪问该数组。假设我们调用的是fork而不是pthread_create,就不会有这种效果了。原因是fork创建子进程之后,子进程会拷贝父进程,两者分离,相互不干扰,而线程之间则是共享进程的相关资源。