目录​​​​​​​

一 为什么使用线程

1.1概念

1.2使用线程的理由

二 线程的创建，退出，等待 

2.1 线程创建

2.2 线程退出

2.3.线程等待

2.4. 线程ID获取及比较

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一 为什么使用线程

1.1概念

概念："进程——资源分配的最小单位，线程——程序执行的最小单位"。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。线程是进行资源调度和分配的基本单位 。

一个进程在同一时刻只做一件事情。有了多个控制线程后，在程序设计时可以把进程设计成在同一时刻做不止一件事，每个线程各自处理独立的任务。　 

•         进程是程序执行时的一个实例，是担当分配系统资源（CPU时间、内存等）的基本单位。在面向线程设计的系统中，进程本身不是基本运行单位，而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及其组织形式的描述，进程才是程序（那些指令和数据）的真正运行实例。
  •         线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。线程包含了表示进程内执行环境必须的信息，其中包括进程中表示线程的线程ID、一组寄存器值、栈、调度优先级和策略、信号屏蔽字、errno常量以及线程私有数据。进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的，包括可执行的程序文本、程序的全局内存和堆内存、栈以及文件描述符。
    •         在Unix和类Unix操作系统中线程也被称为轻量级进程（lightweight processes），但轻量级进程更多指的是内核线程（kernel thread），而把用户线程（user thread）称为线程。

1.2使用线程的理由

多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，当然有以下的优点：

1. 提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作（time consuming）置于一个新的线程，可以避免这种尴尬的情况。
2. 使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。
3. 改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。

二 线程的创建，退出，等待 

2.1 线程创建

函数原型：pthread_create()

#include <pthread.h>
// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                                      void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);

首先，使用该函数需要包含头文件。

函数参数及返回值如下所示：

•  thread:   由tidp指向的内存单元被设置为新创建线程的线程ID
• attr:   attr用于定制各种不同的线程属性，暂可以把它设置为NULL，以创建默认属性的线程。
• start_rtn():   新创建的线程从start_rtn函数的地址开始运行，
• argv:   该函数只有一个无类型指针参数arg。如果需要向start_rtn函数传递的参数不止一个，那么需要把这些参数放到一个结构中，然后把这个结构的地址作为arg参数传入。
• 返回值：若成功返回0，否则返回错误编号

当pthread_create成功返回时，由tidp指向的内存单元被设置为新创建线程的线程ID。

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

void fun1()
{
    while(1)
    {
        puts("线程");
        sleep(1);
    }
}

 void main()
 {
    pthread_t t1;
    pthread_create(&t1,NULL,(void *)fun1,NULL);
    while(1)
    {
        puts("主线程");
        sleep(1);
    }
 }

 运行结果，主线程和创建的新线程每秒打印一次字符串

2.2 线程退出

单个线程可以通过以下三种方式退出，在不终止整个进程的情况下停止它的控制流：

1. 线程只是从启动例程中返回，返回值是线程的退出码。
2. 线程可以被同一进程中的其他线程取消。
3. 线程调用pthread_exit：

#include <pthread.h>

int pthread_exit(void *rval_ptr);

 首先，使用该函数需要包含头文件。

函数参数及返回值如下所示：

retval 是 void* 类型的指针，可以指向任何类型的数据，它指向的数据将作为线程退出时的返回值。如果线程不需要返回任何数据，将 retval 参数置为 NULL 即可。

retval是返回信息，”临终遗言“，可以给可以不给

该变量不能使用临时变量。

可使用：全局变量、堆上开辟的空间、字符串常量

2.3.线程等待

#include <pthread.h>

int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号

函数参数及返回值如下所示：

•  thread:  要等待的线程标识符
• retval:   接收返回值：若是return退出的，接收入口函数的返回值，pthread_exit退出的，接收该函数的参数

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

void fun1()
{
    while(1)
    {
        puts("线程");
        sleep(1);
        pthread_exit(NULL);
    }
}

 void main()
 {
    pthread_t t1;
    pthread_create(&t1,NULL,(void *)fun1,NULL);
    pthread_join(&t1,NULL);
 }

 调用这个函数的线程将一直阻塞，直到指定的线程调用pthread_exit、从启动例程中返回或者被取消。如果例程只是从它的启动例程返回，rval_ptr将包含返回码。

如果对线程的返回值不感兴趣，可以把rval_ptr置为NULL。在这种情况下，调用pthread_join函数将等待指定的线程终止，但并不获得线程的终止状态。

2.4. 线程ID获取及比较

线程ID获取 pthread_self（）

#include <pthread.h>

pthread_t pthread_self(void);// 返回：调用线程的ID

对于线程ID比较，为了可移植操作，我们不能简单地把线程ID当作整数来处理，因为不同系统对线程ID的定义可能不一样。我们应该要用下边的函数：

#include <pthread.h>

int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2);

// 返回：若相等则返回非0值，否则返回0

 返回值：若相等则返回非0值，否则返回0