理解线程库
线程要有独立属性 a.独立栈结构 b.寄存器中的上下文
在进程地址库内,维护栈的设备只有一套,如何保证线程都有独立栈?
每个新线程的栈由库维护,库会在堆上开辟一段空间。
默认地址空间的栈由主线程使用
如何理解pthread库来管理线程?
库要被使用,就要被页表映射到进程空间地址中的共享区的
当另一个进程创建线程时,由于pthread动态库也称共享库,另一个进程的所有线程由同一个库管理,依次可得,所有的线程都由一个共享库管理的
当另一个线程想要拿到另一个线程的退出信息,只需要知道他的phread_t类似于下标,再通过pthead_join(pthread_t,&ret)得到
thread id与LWP不匹配,pthread_id是什么?
pthread_id是线程属性集合在库中的地址。
线程局部存储是什么?
我们已经知道全部变量是线程共享的
__thread 再全局变量前添加,每个执行流一人一份,该值会被拷贝到线程的局部储存内
gettid()得到tid
__thread pid_t lwp=0; __thread string name;(容器没办法拷贝)
站在语言级别理解pthread
#include<thread>封装了Linux的pthread库
自己实现封装?
tips1:类内成员函数的参数由于thsi无法匹配 解决方法:将this传入运行函数,将它改为静态方法
线程中可以自己fork吗?可以进行程序替换吗?
可以fork,可以替换,但是是将整个进程替换,可能影响其他线程,建议创建子进程去进行程序替换
线程互斥
互斥:任何时刻,互斥保证有且只有一个执行流进入临界区
任何一个时刻,只允许一个线程访问的资源叫做临界资源,将访问临界资源的代码叫做临界区
背景:并发访问同一份资源是很容易出现访问数据不一致的问题
例子:抢票
为什么出现了负数?
出现数据不一致的问题。多执行流并发的访问了资源,可能当一个线程A执行1--时,被CPU剥离下来,寄存器记录上下文,此时另一个线B程进入,由于第一个进程A的ticket并没有返回给内存,B进程认为ticket还是1,没执行--,它直接被CPU剥离下来,记录上下文,然后A线程被CPU运行,恢复A的上下文之后,对1--,对内存返回0,最后B进程被CPU运行,它去访问共享资源时,得到的是0,再对0--,出现了负数问题。
也就是说,可能在执行判断时,放进来了3,4个线程,去执行--,导致出现负数
原子性:要么完成,要么未完成,默认执行一条编译语句叫原子性
例:int cnt=10; cnt ++;
if(ticket>0) 也不是原子的,至少两个编译语句,一句从内存中取到CPU,一句做判断
解决方法:加锁
创建全局锁
pthread mutex t mutex= PTHREAD MUTEX INITIALIZER
锁有了并且已经被初始化了,这个锁位为全局锁
创建局部锁
pthread t mutex;
pthread mutex init(&mutex,nullptr);
用完之后销毁
pthread mutex destroy(&mutex);
认识接口
我们要尽可能的给少的代码加锁
加锁过多会使多线程访问变成单线程访问,多线程也就没有意义。
一般加锁都是给临界区加锁
由于为全局锁,所有线程都可访问,那么多线程访问这把锁是安全的吗?
安全,因为申请锁是原子性的。
锁在任何时刻只允许一个线程访问临界资源,也就是说任何时刻只允许一个线程去申请锁,那么必然会有申请锁失败的线程,那些失败的线程如何处理呢?
阻塞线程,等别的线程释放锁。
一个线程在访问临界区资源的时候,可不可能被CPU切换?
可能,完全允许,只是无法进入到加了锁的临界区内,被申请锁阻塞
多线程运行同一份资源,有线程无法持有锁,无法抢到票
这种情况叫线程的饥饿问题,解决饥饿问题,需要将线程按一定顺序进行