Linux高级编程——线程

pthread 线程
   

    概念 ：线程是轻量级进程，一般是一个进程中的多个任务。
                进程是系统中最小的资源分配单位.
                线程是系统中最小的执行单位。

  优点： 比多进程节省资源，可以共享变量

进程会占用３ｇ左右的空间，线程只会占用一部分，大概８Ｍ的空间

进程的父子不会共享,但一个进程之间的线程的资源可以共享.

进程的父子不是平级关系,线程是平级关系

 特征：s's
    1、共享资源
    2、效率高  30%
    3、三方库： pthread  clone   posix
            3.1 编写代码头文件： pthread.h
            3.2 编译代码加载库： -lpthread   library 
            libpthread.so  (linux库)
            gcc 1.c -lpthread     -lc
    缺点：
    1，线程和进程相比，稳定性，稍微差些
    2，线程的调试gdb，相对麻烦些。
        info thread 
        *1  
        2 
        3
        thread 3 
        
线程与进程区别：

    资源：
        线程比进程多了共享资源。  IPC
        线程又具有部分私有资源。
        进程间只有私有资源没有共享资源。
    空间：
        进程空间独立，不能直接通信。
        线程可以共享空间，可以直接通信。

       进程解决相对复杂的问题,线 程解决相对复杂的问题.

共同点:

二者都可以并发

3、线程的设计框架  posix
    

创建多线程 ==》线程空间操作 ===》线程资源回收
errno   strerror（errno）  perror();
  

 3.1 创建多线程：


    int pthread_create(
        pthread_t *thread ,  const pthread_attr_t *attr,
        void *(*start_routine) (void *), void *arg);
    功能：该函数可以创建指定的一个线程。
    参数：thread 线程id，需要实现定义并由该函数返回。
          attr   线程属性，一般是NULL，表示默认属性。
          start_routine      指向指针函数的函数指针。
                  本质上是一个函数的名称即可。称为
th                回调函数,是线程的执行空间。
{
}
          arg  回调函数的参数，即参数3的指针函数参数。
 

 返回值：成功 0
                失败 错误码

注意：一次pthread_create执行只能创建一个线程。
      每个进程至少有一个线程称为主线程。
      主线程退出则所有创建的子线程都退出。暂时先用while(1); 
      主线程必须有子线程同时运行才算多线程程序。
      线程id是线程的唯一标识，是CPU维护的一组数字。
      pstree 查看系统中多线程的对应关系。
      多个子线程可以执行同一回调函数。
    ps -eLf 查看线程相关信息Low Weigth Process
    ps -eLo pid,ppid,lwp,stat,comm

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
void *th1(void*arg)
{
	while(1)
	{

	printf("发送视频\n");
	sleep(1);
	}
}

void *th2(void*arg)
{
	while(1)
	{
		printf("接受控制\n");
	}
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	pthread_t tid1,tid2;
	pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);
	pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);
	while(1);

	return 0;
}
  1. main 函数开始执行。
  2. 使用 pthread_create 创建了两个线程 tid1 和 tid2。
  3. th1 线程开始执行其无限循环，并在每次迭代中打印 "发送视频"，然后暂停一秒。
  4. 同时（几乎是同时），th2 线程也开始执行其无限循环，不断打印 "接受控制"。
  5. 因为两个线程是并发执行的，所以它们之间没有固定的打印顺序。这取决于操作系统调度器的决策，哪个线程在何时获得CPU时间片。
  6. main 函数中的 while(1); 是一个空循环，它使主线程保持活动状态，防止程序立即退出。然而，这个空循环并没有为程序提供任何有用的功能，通常你可能会使用某种形式的线程同步或等待（如 pthread_join）来确保主线程在所有其他线程完成后才退出。

此时输出是乱的,是由于

  • 线程调度是由操作系统控制的，它决定哪个线程在何时运行。这取决于许多因素，包括线程优先级、系统负载、可用的CPU核心数量等。
  • 由于两个线程都在无限循环中，并且没有同步机制（如互斥锁、条件变量等），所以它们会尽可能快地交替执行（或并行执行，如果系统有多个CPU核心），导致输出看起来没有规律。

2、pthread_t pthread_self(void); unsigned long int; %lu  获取线程号


   功能：获取当前线程的线程id
   参数：无
   返回值：成功 返回当前线程的线程id
               失败  -1；
            syscall(SYS_gettid);
这个方法重启后失效
alias gcc='gcc -g -pthread '
unalias gcc 

永久起作用
cd ~ //家目录
vim .bashrc
alias gcc='gcc -g -pthread '  :wq

source .bashrc  生效

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{
    while(1)
    {
        printf("发送视频 %lu\n",pthread_self());
        sleep(1);
    }
}

void *th2 (void*arg)
{
    while(1)
    {
        printf("接受控制 %lu\n",pthread_self());
        sleep(1);
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid1,tid2;
    pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);
    pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);
    printf("main th %lu\n",pthread_self());
    while(1);
    return 0;
}
  • 使用pthread_create创建两个线程：tid1（运行th1）和tid2（运行th2）。
  • 打印主线程的ID。
  • 使用while(1);使主线程进入无限循环，以保持程序运行。否则，当主线程结束时，程序可能会立即终止，导致其他线程也被终止

练习题：
    设计一个多线程程序，至少有三个子线程
    每个线程执行不同的任务，并实时打印执行
    过程，同时表明身份。

    eg: ./a.out  ==>tid =xxx...  zheng ...
                    tid2 = xxx wozai.
                    tid3 = xxx  wozai ssss


线程的退出：

1.直接用return;   

2： 自行退出 ==》自杀  ==》子线程自己退出
        exit(1);
        void pthread_exit(void *retval);  exit  return p;
        功能：子线程自行退出
        参数： retval 线程退出时候的返回状态，临死遗言。
        返回值：无

            th
            {
                int a =10;

                pthread_exit(&a);
            }
            join(,&ret)


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{
    int i =10;
    while(i--)
    {
        printf("发送视频 %lu\n",pthread_self());
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(NULL);//return NULL;
}

void *th2 (void*arg)
{
    int i = 10;
    while(i--)
    {
        printf("接受控制 %lu\n",pthread_self());
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid1,tid2;
    pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);
    pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);
    printf("main th %lu\n",pthread_self());
    while(1);
    return 0;
}


    3. 强制退出 ==》他杀  ==》主线程结束子线程
        int pthread_cancel(pthread_t thread);
        功能：请求结束一个线程  (在主线程种调用 写入某个线程id号,可以关闭该线程)
        参数：thread 请求结束一个线程tid(想要关闭的线程id号)
        返回值：成功 0
                失败 -1；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{
    while(1)
    {
        printf("发送视频\n");
        sleep(1);
    }
}

void *th2 (void*arg)
{
    while(1)
    {
        printf("接受控制\n");
        sleep(1);
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid1,tid2;
    pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);
    pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);
    int i = 0 ;
    while(1)
    {

        i++;
        if(3 == i )
        {
            pthread_cancel(tid1);
        }
        
        if(5 ==i)
        {
        
            pthread_cancel(tid2);
        }
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

作业：
    创建一个多线程程序，至少有10个子线程，
    每个线程有会打印不同的数据，同时表明身份。

    
    线程的回收


    1、线程的回收机制 ====》不同与进程没有孤儿线程和僵尸线程。
                                    ====》主线程结束任意生成的子线程都会结束。
                                      ====》 子线程的结束不会影响主线程的运行。
    char * retval ; retval++; 1 
    int * retval; 

    int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);    
  功能：通过该函数可以将指定的线程资源回收，该函数具有阻塞等待功能，如果指定的线程没有结束，则回收线程会阻塞。
  参数：thread  要回收的子线程tid
              retval  要回收的子线程返回值/状态。==》ptread_exit(值);
  返回值：成功 0
                 失败 返回一个错误号,是一个大于零的数；

                  失败可以用

               

 

#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
void *th1 (void*arg)
{
    int i = 10;
    while(i--)
    {
        printf("发送视频\n");
        sleep(1);
    }
}

void *th2 (void*arg)
{
    int i = 10;
    while(i--)
    {
        printf("接受控制\n");
        sleep(1);
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid1,tid2;
    pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);
    int ret = pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);
    if(ret!=0)
    {
       // perror()
       fprintf(stderr,"error %s\n",strerror(ret));//exit();
    }
    pthread_join(tid1,NULL);
    pthread_join(tid2,NULL);
    return 0;
}

子线程的回收策略：
  1、如果预估子线程可以有限范围内结束则正常用pthread_join等待回收。
  2、如果预估子线程可能休眠或者阻塞则等待一定时间后强制回收。
  3、如果子线程已知必须长时间运行则，不再回收其资源。
  
  


  线程的参数，返回值
  

1、传参数
        
    传整数 ===》int add(int a,int b);  ///a b 形参
                add(x,y);    x y 实参 

        pthread_create(&tid,NULL,fun,x);

        fun ==>void * fun(void * arg);
        
    练习：创建一个子线程并向该线程中传入一个字符在
          线程中打印输出。
          在此基础上向子线程中传入一个字符串，并在
          子线程中打印输出。

          
          add(int a, int b)
          {
            int c = a+b;
            char buf[]=""
            return c;
          }
                    5
          int d = add(2,3);

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

void* th(void* arg)
{
    static int a =20;
    return &a;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid;
    void* ret;
    pthread_create(&tid,NULL,th,NULL);
    pthread_join(tid,&ret);
    printf("ret %d\n",*(int*)ret);
    return 0;
}


    传字符串
        栈区字符数组：
        字符串常量：
        char *p = "hello";
        堆区字符串；
            char *pc = (char *)malloc(128);
            ptread_create(&tid,NULL,fun,pc);

            pthread_join(tid,NULL);

            free(pc);
        
            fun(void *arg)
            {
                char * pc = (char *)arg    ;
                printf("%s \n",pc);
                        %c
            }

栈区

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

void* th(void* arg)
{
    static char buf[256]={0};
    strcpy(buf,"要消亡了\n");
    return buf;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid;
    void* ret;
    pthread_create(&tid,NULL,th,NULL);
    pthread_join(tid,&ret);
    printf("ret %s\n",(char*)ret);
    return 0;
}

堆区:

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

void* th(void* arg)
{
    char * tmp = (char* )arg;
    strcpy(tmp,"hello");
    return tmp;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid;

    char * p = (char*)malloc(50);
    void* ret;
    pthread_create(&tid,NULL,th,p);
    pthread_join(tid,&ret);
    printf("ret %s\n",(char*)ret);
    free(p);
    return 0;
}

  

 传结构体
    1、定义结构体类型
    2、用结构体定义变量
    3、向pthread_create传结构体变量
    4、从fun子线程中获取结构体数据

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
typedef struct 
{
    char * p;
    int a;
}TH_ARG;
void* th(void* arg)
{
    TH_ARG * tmp = (TH_ARG* )arg;
    strcpy(tmp->p,"hello");
    //strcpy( ((TH_ARG*)arg)->p ,"hello");
    tmp->a +=10;
    return tmp;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid;
    int a  =20;
    char * p = (char*)malloc(50);
    TH_ARG arg;
    arg.a = a;
    arg.p = p;
    void* ret;
    pthread_create(&tid,NULL,th,&arg);
    pthread_join(tid,&ret);
    printf("ret %s %d\n",((TH_ARG*)ret)->p,((TH_ARG*)ret)->a);
    free(p);
    return 0;
}

练习：
    定义一个包含不同数据类型的测试结构体
    并向子线程传参数，同时在子线程中打印输出。


    定义一个回调函数可以完成计算器的功能
    定义一个数据结构体可以一次传入不同的数据
    和计算方式并将结果打印输出。
    //2 + 3.6 
    // 2 + 3  2+3
    // 8 * 6
    typedef strcut
    {
        float a;
        float b;
        char c;//+ - * / 
        float d;
    }JSQ;
    
    

返回值：pthread_exit(0) ===>pthread_exit(9);
        pthread_join(tid,NULL); ===>pthread_join(tid,?);
10;
-10;
int * p =malloc(4);
*p = -10;
1、pthread_exit(?) ==>? = void * retval;
                          纯地址

2、pthread_join(tid,?) ==>? = void **retval;
                            地址的地址
原理：子线程退出的时候，可以返回一个内存地址
      改值所在的内存中可以存储任何数据，只要
      地址存在，则数据都可以正常返回。
    
    地址有三种：
    0、栈区变量  错误，子线程结束该地址失效。
    1、全局变量  失去意义，本质可以直接访问。

    2、静态变量 
    3、堆区变量


      主线程通过一个地址形式的变量来接受子进程
      返回的地址变量就可以将该地址中的数据取到。

    练习：从子线程中申请一块堆区内存并存字符串
      将该字符串以返回值形式返回到主线程并打印输出。
          
 

   设置分离属性，目的线程消亡，自动回收空间。
  

主线程没有空,才设置分离属性来回收.

 attribute

 int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
    功能，初始化一个attr的变量
    参数：attr，需要变量来接受初始值
    返回：0  成功，
    非0 错误；
       int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
      功能：销毁attr变量。
      attr，属性变量
      返回：0  成功，
    非0 错误；
       
       
    man -k 
     int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr
, int detachstate);
    功能：把一个线程设置成相应的属性
    参数，attr，属性变量，有init函数初始化他。
    detachstate：有2个可选值，
    
    PTHREAD_CREATE_DETACHED：设置分离属性。
    
    第二种设置分离属性：
int pthread_deatch(pthread_t thread);
    功能，设置分离属性
    参数，线程id号，填自己的id
    
    do{
    
    
    }while()

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void* th(void* arg)
{
    pthread_detach(pthread_self());
    return NULL;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t tid;
    int i = 0 ;
    for(i=0;i<50000;i++)
    {
        int ret = pthread_create(&tid,NULL,th,NULL);
        if(ret!=0)
        {
            break;
        }
       // pthread_detach(tid);
    }
    printf("%d \n",i);
    return 0;
}


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

    功能：注册一个线程清理函数
    参数，routine，线程清理函数的入口
        arg，清理函数的参数。
    返回值，无
        
void pthread_cleanup_pop(int execute);
    功能：调用清理函数
    execute，非0  执行清理函数
            0 ，不执行清理
            
    返回值，无

do
{

}while(1)

process                thread
fork                pthread_create 
getpid,ppid,        pthread_self
exit,                pthread_exit 
wait,waitpid,        pthread_join 
kill,                pthread_cancel
atexit                 pthread_clean,
exec                system--->fork->exec (ls)
                    
 

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主流电商平台商品接口在电商企业中具有重要应用价值。通过商品接口&#xff0c;电商企业可以实现商品同步功能&#xff1a; 商品信息同步&#xff1a;通过接口可以实时同步主流电商平台上的商品信息&#xff0c;包括商品标题、价格、库存、销量等数据&#xff0c;确保企业在自…
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[leetcode]search-insert-position 搜索插入位置

[leetcode]search-insert-position 搜索插入位置

. - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; class Solution { public:int searchInsert(vector<int>& nums, int target) {int left 0, right nums.size()-1;while(left <right) {int mid left (right-left)/2;if(nums[mid] target){return mid;} else if(nu…
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subline设置打开文件重启一个新的窗口

subline设置打开文件重启一个新的窗口

问题 打开文件后&#xff0c;用的是同一个窗口的子tab页面 想要打开一个新的窗口 解决 点解preferences->setting 在右边的配置文件新增一行 “open_files_in_new_window”: “always” 保存 搞定&#xff01;
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立创ESP32C3学习笔记

立创ESP32C3学习笔记

好的设计可以学到很多知识和细节&#xff0c;就如同学会一个数学知识点最好的方法是做典型例题。 乐鑫关于产品的硬件设计都有硬件设计指南&#xff0c;设计板子的时候需要仔细阅读&#xff1a; 原理图设计 - ESP32-C3 - — ESP 硬件设计指南 latest 文档 (espressif.com) 技…
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IP地址查询和代理服务器：双重保护隐私

IP地址查询和代理服务器：双重保护隐私

随着网络应用的日益普及&#xff0c;我们的个人信息和数据安全面临前所未有的挑战。在此背景下&#xff0c;IP地址查询和代理服务器成为保护个人隐私和网络安全的两大关键工具。本文将从IP地址查询的原理和应用出发&#xff0c;深入剖析代理服务器在网络隐私保护中的作用&#…
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JS（JavaScript）事件处理（事件绑定）趣味案例

JS（JavaScript）事件处理（事件绑定）趣味案例

天行健&#xff0c;君子以自强不息&#xff1b;地势坤&#xff0c;君子以厚德载物。 每个人都有惰性&#xff0c;但不断学习是好好生活的根本&#xff0c;共勉&#xff01; 文章均为学习整理笔记&#xff0c;分享记录为主&#xff0c;如有错误请指正&#xff0c;共同学习进步。…
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5. Spring IoCDI ★ ✔

5. Spring IoCDI ★ ✔

5. Spring IoC&DI 1. IoC & DI ⼊⻔1.1 Spring 是什么&#xff1f;★ &#xff08;Spring 是包含了众多⼯具⽅法的 IoC 容器&#xff09;1.1.1 什么是容器&#xff1f;1.1.2 什么是 IoC&#xff1f;★ &#xff08;IoC: Inversion of Control (控制反转)&#xff09;总…
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分布式kettle调度管理平台简介

分布式kettle调度管理平台简介

介绍 Kettle&#xff08;也称为Pentaho Data Integration&#xff09;是一款开源的ETL&#xff08;Extract, Transform, Load&#xff09;工具&#xff0c;由Pentaho&#xff08;现为Hitachi Vantara&#xff09;开发和维护。它提供了一套强大的数据集成和转换功能&#xff0c…
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第二十课，认识列表与定义列表

第二十课，认识列表与定义列表

一&#xff0c;列表的作用 思考一个问题&#xff1a;如果我想要在程序中&#xff0c;记录5名学生的信息&#xff0c;如姓名。 如何做呢&#xff1f; 这就是列表的作用&#xff0c;能帮助我们更加高效的存储各种数据 思考&#xff1a;如果一个班级100位学生&#xff0c;每个人…
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毅速丨金属3D打印是制造业转型升级的重要技术

毅速丨金属3D打印是制造业转型升级的重要技术

随着科技的进步&#xff0c;金属3D打印技术已成为制造业升级的重要驱动力。它以其独特的优势&#xff0c;正引领着制造业迈向新的未来。 金属3D打印技术的突破&#xff1a; 设计自由。金属3D打印能制造任意形状和结构的零件&#xff0c;为设计师提供了无限的创意空间。 快速制…
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java基于ssm+jsp 扶贫惠农推介系统

java基于ssm+jsp 扶贫惠农推介系统

1管理员功能模块 管理员输入个人的用户名、密码、角色登录系统&#xff0c;这时候系统的数据库就会在进行查找相关的信息&#xff0c;如果我们输入的用户名、密码不正确&#xff0c;数据库就会提示出错误的信息提示&#xff0c;同时会提示管理员重新输入自己的用户名、密码&am…
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计算机网络：408考研｜湖科大教书匠｜原理参考模型I｜学习笔记

计算机网络：408考研｜湖科大教书匠｜原理参考模型I｜学习笔记

系列目录 计算机网络总纲领 计算机网络特殊考点 计算机网络原理参考模型I 计算机网络原理参考模型II 目录 系列目录更新日志数据链路层(Data Link Layer)一、基本概念二、三个重要问题三、 &#x1f31f;点对点协议(PPP, Point-to-Point Protocol)四、 以太网五、802.11 无线局…
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CUDA 编程

CUDA 编程

## blocksize和gridsize设置 使用deviceQuery查看GPU相关信息(下图为1080 ti)blocksize的最大值建议不要超过Maximum number of threads per block&#xff08;1024&#xff09;由于每个block里的线程需要被分为数个wrap&#xff0c;而wrap size为32&#xff08;Warp size&…
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DDMA信号处理以及数据处理的流程---聚类

DDMA信号处理以及数据处理的流程---聚类

Hello，大家好，我是Xiaojie，好久不见，欢迎大家能够和Xiaojie一起学习毫米波雷达知识，Xiaojie准备连载一个系列的文章—DDMA信号处理以及数据处理的流程，本系列文章将从目标生成、信号仿真、测距、测速、cfar检测、测角、目标聚类、目标跟踪这几个模块逐步介绍，这个系列的…
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