目录
- `🚲Linux线程控制`
- `🐏POSIX线程库`
- `🐕创建线程`
- `🐟指令查看轻量级进程`
- `指令：ps -aL`
- `🐒线程ID及进程地址空间布局`
- *pthread_t 到底是什么类型呢？*
- `🦔__thread与线程的局部存储`
🚲Linux线程控制
🐏POSIX线程库
在Linux中，没有线程的概念，只有轻量级进程的概念，所以Linux系统只提供了轻量级进程的系统调用，没有线程相关的系统调用，但是用户不知道轻量级进程的概念，只知道线程和进程，所以Linux将轻量级进程的系统调用进行封装，转成线程相关的接口语义提供给用户，就形成了pthread库。
- 与线程有关的函数构成了一个完整的系列，绝大多数函数的名字都是以
“pthread_”开头的。 - 要使用这些函数库，要通过引入头文
<pthread.h>。 - 链接这些线程函数库时要使用
编译器命令的“-lpthread”选项。
🐕创建线程
-
功能：创建一个新的线程
-
原型
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg); -
参数
- thread:返回线程ID
- attr:设置线程的属性，attr为NULL表示使用默认属性
- start_routine:是个函数地址，线程启动后要执行的函数
- arg:传给线程启动函数的参数（
可以是对象等等） - 返回值：成功返回0；失败返回错误码
-
错误检查:
- 传统的一些函数是，
成功返回0，失败返回-1，并且对全局变量errno赋值以指示错误。 pthreads函数出错时不会设置全局变量errno（而大部分其他POSIX函数会这样做）。而是将错误代码通过返回值返回pthreads同样也提供了线程内的errno变量，以支持其它使用errno的代码。对于pthreads函数的错误，建议通过返回值判定，因为读取返回值要比读取线程内的errno变量的开销更小。
- 传统的一些函数是，
注意：新线程和主线程谁先运行？这是未知的。
示例代码：
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void *routine(void *name)
{
std::cout << "i am new thread,name:" << (char *)name << std::endl;
sleep(1);
return nullptr;
}
int main()
{
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, nullptr, routine, (void *)("thread-1"));
while (true)
{
std::cout << "i am process,pid:" << getpid() << std::endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
运行结果：
🐟指令查看轻量级进程
指令：ps -aL
根据上面的结果可知：他们的pid一样，所以属于同一个进程，而且可知：OS在进行调度的时候，用的是LWP进行调度的。（因为pid可能一样，不能唯一性标识）
🐒线程ID及进程地址空间布局
-
pthread_ create函数会产生一个线程ID，存放在第一个参数指向的地址中。 -
前面讲的线程ID属于进程调度的范畴。因为线程是
轻量级进程，是操作系统调度器的最小单位，所以需要一个数值来唯一表示该线程。 -
pthread_ create函数第一个参数指向一个虚拟内存单元，该内存单元的地址即为新创建线程的线程ID，属于NPTL线程库的范畴。线程库的后续操作，就是根据该线程ID来操作线程的。
线程库NPTL提供了pthread_ self函数，可以获得线程自身的ID：
pthread_t pthread_self(void);
pthread_t 到底是什么类型呢？
-
取决于实现。对于Linux目前实现的NPTL实现而言，
pthread_t类型的线程ID，本质就是一个进程地址空间上的一个地址。 -
线程的管理由库维护，即描述线程的结构体与管理线程的数据结构(类似于数组)就在库里面的，其中pthread_t tid即是描述tid线程结构体的起始地址。 -
线程的栈与局部存储是在库中维护的。虽然栈是线程独立的，但是其他线程也是可以访问的。
示例代码：
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
std::string ToHex(pthread_t tid) //将id转换为十六进制
{
char buff[64];
snprintf(buff, 64, "0x%lx", tid);
return buff;
}
void *routine(void *name)
{
while (true)
{
sleep(1);
std::cout << "i am new thread,name:" << (char *)name << " my tid is :" << ToHex(pthread_self()) << std::endl;
}
return nullptr;
}
int main()
{
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, nullptr, routine, (void *)("thread-1"));
while (true)
{
std::cout << "i am process,pid:" << getpid() << " new thread id:" << ToHex(tid) << std::endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
运行结果：
🦔__thread与线程的局部存储
__thread是 C 和 C++ 中用于声明线程局部存储的一个关键字（或属性，具体取决于编译器和平台）。它告诉编译器或链接器，被__thread 修饰的变量是每个线程私有的，即每个线程都有该变量的一个独立实例，这些实例之间互不影响。如：__thread int tls_variable = 0; 一般对于全局变量使用。
示例代码：
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
// 声明一个线程局部变量
__thread int tls_variable = 0;
void* thread_function(void* arg)
{
tls_variable = (int)arg; // 每个线程都会修改它自己的 tls_variable 副本
printf("Thread %ld has tls_variable = %d\n", (long)pthread_self(), tls_variable);
return NULL;
}
int main() {
pthread_t threads[2];
// 创建两个线程，每个线程将接收到一个不同的参数
pthread_create(&threads[0], NULL, thread_function, (void*)1);
pthread_create(&threads[1], NULL, thread_function, (void*)2);
// 等待两个线程完成
pthread_join(threads[0], NULL);
pthread_join(threads[1], NULL);
return 0;
}
