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Linux线程的创建方式是什么

发布时间：2023-03-23 11:57:26 作者：iii
来源：亿速云 阅读：149

这篇文章主要介绍“Linux线程的创建方式是什么”，在日常操作中，相信很多人在Linux线程的创建方式是什么问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Linux线程的创建方式是什么”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

线程的概念与实现方式

线程是进程内部的一条执行序列或执行路径，一个进程可以包含多条线程。

执行序列就是一组有序指令的集合——函数。

线程是进程内部的一条执行序列，一个进程至少有一条线程，称之为主线程（main方法代表的执行序列），可以通过线程库创建其他线程（给线程制定一个它要执行的函数），将创建的线程称之为函数线程。

Linux线程的创建方式是什么

线程的实现方式

Linux线程的创建方式是什么

Linux系统实现多线程的方式

Linux 实现线程的机制非常独特。从内核的角度来说，它并没有线程这个概念。

Linux 把所有的线程都当做进程来实现。内核并没有准备特别的调度算法或是定义特别的数据结构来表征线程。

相反，线程仅仅被视为一个与其他进程共享某些资源的进程。

每个线程都拥有唯 一隶属于自己的task_struct，所以在内核中，它看起来就像是一个普通的进程（只是线程和 其他一些进程共享某些资源，如地址空间）

线程和进程的区别

多线程开发的三个基本概念

线程库的使用

1.创建线程

#include<phread.h>

int pthread_create(pthread_t *id , pthread_attr_t *attr, void(*fun)(void*), void *arg);

多线程代码示例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>

#include<pthread.h>

//声明一个线程函数
void *fun(void *);

int main()
{
	printf("main start\n");

	pthread_t id;
	//创建函数线程，并且指定函数线程要执行的函数
	int res = pthread_create(&id,NULL,fun,NULL);
	assert(res == 0);

	//之后并发运行
	int i = 0;	
	for(; i < 5; i++)
	{
		printf("main running\n");
		sleep(1);
	}

	printf("main over\n");
	exit(0);
}

//定义线程函数
void* fun(void *arg)
{
	printf("fun start\n");

	int i = 0;
	for(; i < 3;i++)
	{
		printf("fun running\n");
		sleep(1);
	}

	printf("fun over\n");
}

gcc编译代码时报`undifined reference to xxxxx错误，都是因为程序中调用了一些方法，但是没有连接该方法所在的文件，例如下面的情况：

Linux线程的创建方式是什么

连接库文件编译成功并执行，这一点在帮助手册中也有提示：Compile and link with -pthread

Linux线程的创建方式是什么

比较两次运行的结果发现前三条执行语句时一样的

Linux线程的创建方式是什么

结论

Linux线程的创建方式是什么

函数线程在主线程结束后也随之退出，原因：主线程结束时使用的是exit方法，这个方法结束的是进程。

然而修改代码为：pthread_exit(NULL);此时主线程结束，函数线程会继续执行直至完成。即便如此，我们还是不推荐大家手动结束主线程，我们更喜欢让主线程等待一会。

给线程函数传参

①值传递

将变量的值直接转成void*类型进行传递

因为线程函数接受的是一个void*类型的指针，只要是指针，32位系统上都是4个字节，值传递就只能传递小于或等于4字节的值。

代码示例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>

#include<pthread.h>

void *fun(void *);

int main()
{
	printf("main start\n");

	int a = 10;
	
	pthread_t id;
	int res = pthread_create(&id,NULL,fun,(void*)a);
	assert(res == 0);

	int i = 0;	
	for(; i < 5; i++)
	{
		printf("main running\n");
		sleep(1);
	}

	printf("main over\n");
	exit(0);
}


void* fun(void *arg)
{
	int b = (int)arg;
	printf("b == %d\n",b);
}

Linux线程的创建方式是什么

②地址传递

将变量（所有类型）的地址强转成void*类型进行传递，就和在普通函数调用传递变量的地址相似。

主线程和函数线程通过这个地址就可以共享地址所指向的空间。

一个进程内的所有线程是共享这个进程的地址空间。

多线程下进程的4G虚拟地址空间

Linux线程的创建方式是什么

一个进程内的所有线程对于全局数据，静态数据，堆区空间都是共享的。

线程之间传递数据很简单，但是随之带来的问题就是线程并发运行时无法保证线程安全。

代码示例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>

#include<pthread.h>

int gdata = 10; //.data

void *fun(void *);

int main()
{
	int *ptr = (int *)malloc(4);//.heap
    *ptr = 10;
	
	pthread_t id;
	int res = pthread_create(&id,NULL,fun,(void*)ptr);
	assert(res == 0);

    sleep(2);//等待两秒，保证函数线程已经讲数据修改

	printf("main : gdata == %d\n",gdata);
    printf("main : *ptr = %d\n",*ptr);

	exit(0);
}


void *fun(void *arg)
{
	int *p = (int*)arg;

    gdata = 20000;
    *p = 20;

	printf("fun over\n");
}

Linux线程的创建方式是什么

线程库中的其他方法

线程退出的三种方式：

等待线程终止

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
args:
    pthread_t thread: 被连接线程的线程号，该线程必须位于当前进程中，而且不得是分离线程
    void **retval :该参数不为NULL时，指向某个位置 在该函数返回时，将该位置设置为已终止线程的退出状态
    return:
    线程连接的状态，0是成功，非0是失败

当A线程调用线程B并 pthread_join() 时，A线程会处于阻塞状态，直到B线程结束后，A线程才会继续执行下去。当 pthread_join() 函数返回后，被调用线程才算真正意义上的结束，它的内存空间也会被释放（如果被调用线程是非分离的）。

这里有三点需要注意：

等待指定的子线程结束

int pthread_join(pthread_t id,void **result)//调用这个方法的线程会阻塞，直到等待线程结束

代码演示：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>

#include<pthread.h>

int main()
{
	printf("main start\n");

	pthread_t id;
	int res = pthread_create(&id,NULL,fun,NULL);
	assert(res == 0);

	//之后并发运行
	int i = 0;	
	for(; i < 5; i++)
	{
		printf("main running\n");
		sleep(1);
	}
	
	char *s = NULL;
	pthread_join(id,(void **)&s);
	printf("join : s = %s\n",s);
	
	exit(0);
}

//定义线程函数
void* fun(void *arg)
{
	printf("fun start\n");

	int i = 0;
	for(; i < 10;i++)
	{
		printf("fun running\n");
		sleep(1);
	}

	printf("fun over\n");

	pthread_exit("fun over");//将该字符常量返回给主线程
}

此时，主线程完成五次输出，就会等待子线程结束，阻塞等待，子线程结束后，最后，主线程打印join：s = fun over

关于exit和join的一些详细说明：

线程属性

线程具有的属性可以在线程创建的时候指定；

&mdash;&mdash;pthread_create()函数的第二个参数(pthread_attr_t *attr)表示线程的属性，在以前的例子中将其值设为NULL,也就是采用默认属性，线程的多项属性都是可以修改的，这些属性包括绑定属性，分离属性，堆栈属性，堆栈大小，优先级。

系统默认的是非绑定，非分离，缺省1M的堆栈以及父子进程优先级相同

线程结构如下：

typedef struct
{
    int             detachstate;     //线程的分离状态
    int             schedpolicy;    //线程调度策略
    struct sched_param  schedparam; //线程的调度参数
    int             inheritsched;   //线程的继承性
    int             scope;      //线程的作用域
    size_t          guardsize;  //线程栈末尾的警戒缓冲区大小
    int             stackaddr_set; //线程的栈设置
    void*           stackaddr;  //线程栈的位置
    size_t          stacksize;  //线程栈的大小
} pthread_attr_t;

每一个属性都有对应的一些函数，用于对其进行查看和修改，下面分别介绍：

线程属性初始化

初始化和去初始化分别对应于如下的两个函数：

#include <pthread.h>

①int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
②it pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);

①功能：

参数：

返回值：

②功能：

参数：

返回值：

线程分离

线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己，这个在之前我们也说过了。

相关API如下：

#include <pthread.h>

int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate);

功能：设置线程分离状态

参数：

PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）

PTHREAD_CREATE_JOINABLE（非分离线程）

返回值：

int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t *attr, int *detachstate);

功能：获取线程分离状态

参数：

PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）

PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分离线程）

返回值：

注意：

当一个线程被设置为分离线程时，假设此时该线程的执行速度非常快，它很可能在pthread_create返回之前就终止； 终止之后将线程号和系统资源移交给其他线程使用，这样调用create就得到了错误的线程号，因此就必须采取一些同步措施，可以在被创建的线程里调用pthread_cond_timedwait函数，让这个线程等待一会儿，留出足够的时间让函数pthread_create返回，设置一段等待时间，是在多线程编程里常用的方法。但是注意不要使用诸如wait()之类的函数，它们是使整个进程睡眠，并不能解决线程同步的问题。

到此，关于“Linux线程的创建方式是什么”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注亿速云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！

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