一个进程中的多个线程共享以下资源
可执行指令
静态数据
进程中打开的文件描述符
当前工作目录
用户ID
用户组ID
每个线程私有的资源
线程ID
PC(程序计数器)和相关寄存器
堆区和栈区
错误号(errno)
优先级
执行状态和属性
线程的创建
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const
pthread_attr_t *attr, void *(*routine)(void *), void *arg);
成功返回0,失败时返回错误码
thread 线程对象
attr 线程属性,NULL代表默认属性
routine 线程执行的函数
arg 传递给routine的参数 ,参数是void * ,注意传递参数格式
createP_t.c:14:36: warning: passing argument 3 of ‘pthread_create’ from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
ret = pthread_create(&tid,NULL,testThread,NULL);
^
In file included from createP_t.c:1:0:
/usr/include/pthread.h:233:12: note: expected ‘void * (*)(void *)’ but argument is of type ‘int * (*)(char *)’
意义:表示pthread_create参数3的定义和实际代码不符合,期望的是void * (*)(void *) ,实际的代码是int * (*)(char *)
解决方法:改为pthread_create(&tid,NULL,(void*)testThread,NULL);
createP_t.c:(.text+0x4b):对‘pthread_create’未定义的引用
collect2: error: ld returned 1 exit status --------这个链接错误,
表示pthread_create这个函数没有实现
解决方法:编译时候加 -lpthread
注意事项:主进程的退出,它创建的线程也会退出。
线程创建需要时间,如果主进程马上退出,那线程不能得到执行
线程退出
线程获取
获取线程的id
通过pthread_create函数的第一个参数;通过在线程里面调用pthread_self函数
线程间参数传递:(重点难点)
编译错误:
createP_t.c:8:34: warning: dereferencing ‘void *’ pointer
printf("input arg=%d\n",(int)*arg);
^
createP_t.c:8:5: error: invalid use of void expression
printf("input arg=%d\n",(int)*arg);
错误原因是void *类型指针不能直接用*取值(*arg),因为编译不知道数据类型。
解决方法:转换为指定的指针类型后再用*取值 比如:*(int *)arg
- 通过地址传递参数,注意类型的转换(上图)
- 值传递,这时候编译器会告警,需要程序员自己保证数据长度正确(下图)
创建多个线程,通过arg传递i值,运行错误:
创建多个线程,通过arg传递i值(图1和图2一个是地址传递,一个是值传递,体会不同,此处用值传递更好)
*** stack smashing detected ***: ./mthread_t terminated
已放弃 (核心已转储)
原因:栈被破坏了(数组越界)
上面两个图中的tid[5]不对,应该是tid[i]
线程回收
使用pthread_join 函数:
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
成功返回零,失败返回错误码
注意:pthread_join 是阻塞函数,如果回收的线程没有结束,则一直等待
编译错误:
pjoin.c:18:12: warning: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 2 has type ‘void *’ [-Wformat=]
printf("thread ret=%s\n",retv);
错误类型:参数不匹配,期望的是char * ,但参数retv是void *
解决:在参数前面加强制类型转换(char*)retv
使用pthreat_join是阻塞函数,在多线程时就无法使用,要使用线程分离
使用线程的分离:
两种方式:
1 使用pthread_detach
2 创建线程时候设置为分离属性
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);
线程取消
如果线程不主动退出,则无法回收线程,可以选择取消线程pthread_cancel
意义:随时杀掉一个线程
int pthread_cancel(pthread_t thread);
注意:线程的取消要有取消点才可以,不是说取消就取消,线程的取消点主要是阻塞的系统调用
运行段错误调试:
可以使用gdb调试
使用gdb 运行代码,gdb ./youapp
(gdb) run
等待出现Thread 1 "pcancel" received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
输入命令bt(打印调用栈)
(gdb) bt
#0 0x00007ffff783ecd0 in vfprintf () from /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
#1 0x00007ffff78458a9 in printf () from /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
#2 0x00000000004007f9 in main () at pcancel.c:21
确定段错误位置是pcancel.c 21行
如果没有取消点,手动设置一个
void pthread_testcancel(void);
设置取消使能或禁止
int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
PTHREAD_CANCEL_ENABLE
PTHREAD_CANCEL_DISABLE
设置取消类型
int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);
PTHREAD_CANCEL_DEFERRED 等到取消点才取消
PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS 目标线程会立即取消
下图中main中的sleep(1)是为了让pthread_setcancelstate运行
线程的清理
必要性: 当线程非正常终止,需要清理一些资源。
下面两个函数实际上是两个宏,必须成对使用
void pthread_cleanup_push(void (*routine) (void *), void *arg)
void pthread_cleanup_pop(int execute)
routine 函数被执行的条件:
- 被pthread_cancel取消掉。
- 执行pthread_exit
- 非0参数执行pthread_cleanup_pop()
注意:
1、必须成对使用,即使pthread_cleanup_pop不会被执行到也必须写上,否则编译错误。
2、pthread_cleanup_pop()被执行且参数为0,pthread_cleanup_push回调函数routine不会被执行.
3、pthread_cleanup_push 和pthread_cleanup_pop可以写多对,routine执行顺序正好相反
4、线程内的return 可以结束线程,也可以给pthread_join返回值,但不能触发pthread_cleanup_push里面的回调函数,所以我们结束线程尽量使用pthread_exit退出线程。
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void cleanup(void *arg){
printf("cleanup,arg=%s\n",(char*)arg);
}
void cleanup2(void* arg){
printf("cleanup2,arg=%s\n",(char*)arg);
}
void *func(void *arg){
printf("This is child thread\n");
pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS,NULL);
pthread_cleanup_push(cleanup,"abcd");
pthread_cleanup_push(cleanup2,"efgh");
//while(1)
{
sleep(1);
}
pthread_cancel(pthread_self());
printf("Should not print\n");
while(1){
printf("sleep\n");
sleep(1);
}
pthread_exit("thread return");
pthread_cleanup_pop(1);
pthread_cleanup_pop(1);
sleep(10);
pthread_exit("thread return");
}
int main(){
pthread_t tid;
void *retv;
int i;
pthread_create(&tid,NULL,func,NULL);
sleep(1);
// pthread_cancel(tid);
pthread_join(tid,&retv);
printf("thread ret=%s\n",(char*)retv);
while(1){
sleep(1);
}
}