5_Linux多线程编程

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3 线程的属性
属性名 含义 detachstate 选择被创建的线程是处于可加入的状态还是分离状态。 可加入状态值是PTHREAD_CREATE_JOINABLE； 分离状态值是PTHREAD_CREATE_DETACHED； 缺省状态值是PTHREAD_CREATE_JOINABLE。 pthread_attr_setdetachstate() 可设置线程为加入或者分离状 态； pthread_attr_getdetachstate() 可以获得当前线程是否是 加入的或者是分离的状态。 schedpolicy 为被创建的线程选择调度策略。被创建的线程的状态可以是 SCHED_OTHER(一般的，非实时调度)、SCHED_RR (实时， 轮转调度) 或者SCHED_FIFO(实时，先进先出调度)。缺省 值是SCHED_OTHER。实时调度SCHED_RR 和 SCHED_FIFO 只能用于有超级用户权限的进程使用。 pthread_attr_setschedpolicy() 和 pthread_attr_getschedpolicy() 函数可以设置和获得线程的调 度属性。
等待的线程必须在可加入的状态，即没有对线 程调用pthread_detach()函数，或者创建线程时 把其属性设置为PTHREAD_CREATE_DETACHED。 一个子线程不能被两个线程等待。

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线程的分离
主线程创建子线程，且子线程本身自己有自我 回收内存资源的能力。 int pthread_detach(pthread_t th); 让线程可以处于分离（detached）状态，当线 程处于这种状态的时候，线程不需要其它线程 等待其结束，处于分离状态的线程有能力在自 己结束执行的时候回收相关的内存资源。 如果线程处于分离状态（两种方式），使用 pthread_join()函数的时候会返回错误。
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ret_val = pthread_create(&pt[1], NULL, hello2, (void *)arg[1]); if (ret_val != 0 ) { printf("pthread_create error!\n"); exit(1); } printf("Begin to wait for threads...\n"); for(i = 0; i < THREAD_NUMBER; i++) { ret_val = pthread_join(pt[i], (void **)&retval_hello[i]); if (ret_val != 0) { printf("pthread_join error!\n"); exit(1); } else { printf("return value is %d\n", *retval_hello[i]); } } printf("Now, the main thread returns.\n"); return 0; }
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POSIX的诞生和Unix的发展是密不可分的



由于各厂家对Unix的开发各自为政，造成了 Unix的版本相当混乱，给软件的可移植性带来 很大困难，对Unix的发展极为不利。 为结束这种局面，IEEE开发了POSIX，它在源 代码级别上定义了一组最小的Unix(类Unix)操 作系统接口。 POSIX并不局限于UNIX。许多其它的操作系 统，例如DEC OpenVMS 和 Microsoft Windows NT，Linux等都支持（部分） POSIX标准
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Pthread线程库提供的函数一般都以pthread 开头，例如： 前缀 功能集合
pthread_
pthread_attr_ pthread_mutex_ pthread_mutexattr_
线程或子线程
线程对象属性 互斥量 互斥量对象属性
pthread_cond_
pthread_condattr_
多核程序设计 (PPT)
吉林大学计算机科学与技术学院 包铁 邮箱：baotie@
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第五章 Linux多线程编程
1 POSIX线程库介绍 2 Pthreads库的基本操作 3 线程的属性 4 线程互斥与同步 5 使用GDB调试线程
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1 线程库简介




POSIX 线程库Pthreads介绍 IEEE POSIX 标准 p1003.1c (Pthreads) 定 义了处理线程的一系列C语言类型的API。 在Linux中，线程一般被认为是“轻量级的 进程”。 Linux 创建进程所使用的函数是fork()或者 vfork()。而对线程的创建和管理Linux可以 使用POSIX的线程库pthreads提供的APIs。

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使用Pthreads的程序实例
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #define THREAD_NUMBER 2 int retval_hello1= 2, retval_hello2 = 3; void* hello1(void *arg){ char *hello_str = (char *)arg; sleep(1); printf("%s\n", hello_str); pthread_exit(&retval_hello1); } void* hello2(void *arg){ char *hello_str = (char *)arg; sleep(2); printf("%s\n", hello_str); pthread_exit(&retval_hello2); }
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含义 为被创建的线程选择调度参数。这里的调度参数指的是线 schedparam 程的调度优先级。缺省优先级是 0 。这个属性对于 SCHED_OTHER 是不重要的；它只对SCHED_RR 和 SCHED_FIFO 两个和实时调度相关的调度方式有效。 pthread_attr_setschedparam() 和 pthread_attr_getschedparam() 两个函数可以分别对线程的 优先级进行设置和获取。 选择对新创建的线程的调度策略和调度参数是否被 inheritsched schedpolicy 和schedparam 属性决定（这时的值是 PTHREAD_EXPLICIT_SCHED)或者是通过父线程继承而 得到的(这时的值是PTHREAD_INHERIT_SCHED)。缺省 的值是PTHREAD_EXPLICIT_SCHED。 scope 为选择被创建的线程调度竞争范围。缺省值是 PTHREAD_SCOPE_SYSTEM，表示线程和系统的所有的 其他运行在CPU上的进程争夺CPU 资源。如果是 PTHREAD_SCOPE_PROCESS，表示调度的竞争只发生在 运行于同一进程空间的线程之间，线程的优先级只在同一 进程空间的线程之间有效，和其他进程无关。
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POSIX简介：

Portable Operating System Interface－可移植操


作系统接口 缩写为 POSIX 是为了读音更像 UNIX。 POSIX 标准是由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师 协会）开发 ，是由ANSI（American National Standards Institute，美国国家标准学会 ）和 ISO（International Organization for Standardization，国际标准化组织 ）标准化。
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POSIX API没有限定线程应该如何工作，因此 对于如何去编制线程程序就留有了很大的余地。 Pthread本来是一套用户级线程库，但在Linux 上实现时，却使用了内核级线程来完成，这样 的好处是，可以充分的提高程序的并发性。 Pthreads库的函数原形定义在<pthread.h>中， 编写多线程程序时需要include该头文件。 编译时需要链接libpthread库（-lpthread）
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线程的退出
在线程的处理函数中，可以显示的调用 pthread_exit()结束线程执行，也可以不调用 pthread_exit()，而只是让线程处理程序返回。 void pthread_exit(void * retval) （清理函数） 除了pthread_exit() 函数，可以让当前调用 pthread_exit() 的线程显示地退出外，线程也可 以使用 pthread_cancel() 函数终止其他线程的 执行。
条件变量
条件变量属性
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使用fork()创建进程和使用POSIX线程库差别:

使用fork()创建进程的特点：

代价昂贵，通常子进程需要拷贝父进程的整个上下 文，比如数据等。
进程间的通信方式比较复杂，比如使用管道、消息、 共享内存等方法。 操作系统在实现进程间的切换比线程切换更费时。


使用POSIX pthreads库创建线程的特点：

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线程的创建
pthread_create()：
#include <pthread.h> int pthread_create( pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr, void *(*start_routine)(void *), void * arg);
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Pthread线程库简介：