1. 线程号

进程号在系统中唯一，但线程号只在其所属进程环境中有效。

（1）pthread_self函数

#include<pthread.h>

pthread_t pthread_self(void);
/*
功能：
    获取线程号
返回值：
    调用此函数线程的ID
*/

pthread_self示例：

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

int main(int argc, const char* argv[]) {
    pthread_t tid = 0;
    tid = pthread_self();
    printf("当前线程id：%lu.\n", tid);
    return 0;
}

编译时需要加上-pthread链接到pthread库

运行结果：

（2）pthread_equal函数

int pthraed_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);
/*
功能：
    判断线程号t1、t2是否相等。
返回值：
    相等：非0
    不等：0
*/

pthread_equal示例：

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

int main(int argc, const char* argv[]) {
    pthread_t tid = 0;
    tid = pthread_self();

    if (pthread_equal(tid, pthread_self())) {
        printf("线程id相等.\n");
    } else {
        printf("线程id不等.\n");
    }
    return 0;
}

运行结果：

2. 线程的创建

pthread_create函数

#include<pthread.h>

int pthread_create(pthread_t* thread, const pthread_attr_t* attr, 
                    void* (*start_coutine)(void*), void* arg);
/*
功能：
    创建一个线程。
参数：
    thread：线程id地址，为传出参数；
    attr：线程属性结构体，通常设置为NULL；
    start_routine：线程函数入口地址
    arg：传给线程函数的参数；
返回值：
    成功：0
    失败：非0，未设置errno，不可使用perror。
*/

pthread_create实例：

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

void* threadFunc(void* arg) { // 线程调度函数
    int var = (int)(long)(arg);
    printf("被创建线程id:%lu,传过来的参数：%d\n", pthread_self(), var);
    return NULL;
}

int main(int argc, const char* argv[]) {

    pthread_t tid;
    int ret = -1;

    // 初始化tid。因为不是所有系统中的pthread_t都是unsigned int, 因此最好使用memset初始化。
    memset(&tid, 0, sizeof(tid));

    // 创建线程
    ret = pthread_create(&tid, NULL, threadFunc, (void*)0x3);
    if (0 != ret) {
        printf("线程创建失败！\n");
        return 1;
    }
    printf("按下任意键继续...\n");
    getchar();
    printf("主线程id:%lu\n", pthread_self());

    return 0;
}

运行结果：

3. 线程属性

typedef struct {
    int etachstate;   // 线程的分离状态
    int schedpolicy;  // 线程的调度策略
    struct sched_param schedparam; // 线程的调度参数
    int inheritsched;  // 线程的继承性
    int scope;         // 线程的作用域
    size_t guardsize;  // 线程栈末尾的警戒缓冲区大小
    int stackaddr_set; // 线程栈的设置
    void* stackaddr;   // 线程栈的位置
    size_t stacksize;  // 线程栈的大小
} pthread_attr_t;
/*
功能：
    线程属性结构体；
主要成员：
    etachstate：线程的分离状态
    guardsize：线程栈末尾的警戒缓冲区大小
    stackaddr：线程栈的位置
    stacksize：线程栈的大小

注意：
    线程属性值不能直接设置，需使用相关函数进行操作。
    如pthread_create之前用pthread_attr_init初始化，
    之后用pthread_attr_destory释放资源。
*/

（1）线程属性的初始化和销毁

#include<pthread.h>

int pthread_attr_init(pthread_attr_t* attr);
/*
功能：
    初始化线程属性attr。
参数：
    attr：待初始化的线程属性结构体。
返回值：
    成功：0
    失败：错误码
*/

int pthread_attr_destory(pthread_attr_t* attr);/*
功能：
    销毁线程属性attr。
参数：
    attr：线程属性结构体。
返回值：
    成功：0
    失败：错误码
*/

（2）线程分离状态属性设置

线程分离状态：无需其他线程阻塞等待线程结束以回收已结束线程的资源，而是让内核回收已结束线程的资源。

线程非分离状态：某个线程（如主线程）阻塞等待子线程结束以回收其资源。

#include<pthread.h>

int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t* attr, int detachstate);
/*
功能：
    设置线程属性为分离。
参数：
    attr：已初始化的线程属性结构体；
    detachstate：是否分离：
        PTHREAD_CREATE_DETACHED：分离
        PTHREAD_CREATE_JOINABLE：非分离
返回值：
    成功：0
    失败：非0
*/

int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t* attr, int* detachstate);
/*
功能：
    获取线程是否分离状态
参数：
    attr：线程属性结构体。
        detachstate：是否分离：
        PTHREAD_CREATE_DETACHED：分离
        PTHREAD_CREATE_JOINABLE：非分离
返回值：
    成功：0
    失败：非0
*/

线程设置分离属性示例：

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

void* func(void* arg) {
    printf("子线程开始...\n");
    sleep(2);
    printf("子线程结束...\n");
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char* argv[]) {

    int ret = -1;
    pthread_t tid = -1;
    pthread_attr_t attr;

    // 初始化线程属性
    ret = pthread_attr_init(&attr);
    if (0 != ret) {
        printf("线程属性初始化失败。\n");
        return 1;
    }

    // 设置线程属性为分离状态
    ret = pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
    if (0 != ret) {
        printf("线程分离属性设置失败。\n");
        return 1;
    }

    // 创建线程
    ret = pthread_create(&tid, &attr, func, NULL);
    if (0 != ret) {
        printf("线程创建失败.\n");
        return 1;
    }

    sleep(3);

    // join看看是否为分离状态
    ret = pthread_join(tid, NULL);
    if (0 != ret) {
        printf("线程为分离状态，无需join.\n");
    } else {
        printf("线程为非分离状态，已被join.\n");
    }

    // 销毁线程属性
    ret = pthread_attr_destroy(&attr);
    if (0 != ret) {
        printf("线程属性销毁失败。\n");
        return 1;
    }

    return 0;
}

运行结果：

（3）线程栈大小获取和设置

#include<pthread.h>

int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t* attr, size_t stacksize);
/*
功能：
    设置线程栈大小。
参数：
    attr：线程属性结构体；
    stacksize：线程栈大小；
返回值：
    成功：0；
    失败：错误码
*/

int pthread_attr_getstacksize(const pthread_attr_t* attr, size_t* stacksize);
/*
功能：
    获取线程栈大小。
参数：
    attr：线程属性结构体指针；
    stacksize：返回的线程栈大小；
返回值：
    成功：0；
    失败：错误码
*/

4. 线程的回收

（1）pthread_join函数

主线程回收线程资源，会阻塞。

#include<pthread.h>

int pthread_join(pthread_t thread, void** retval);
/*
功能：
    类似于wait()函数。等待线程thread结束，回收线程资源；若线程已结束，则会立即返回。
参数：
    thread：等待回收的线程号；
    retval：存储进程退出状态的指针的地址；
返回值：
    成功：0
    失败：非0
*/

pthread_join示例：

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

void* func() {
    printf("子线程开始执行...\n");
    sleep(3);
    printf("子线程结束执行...\n");
    return (void*)0x3;
}

int main(int argc, const char* argv[]) {

    pthread_t tid;
    int ret = -1;
    void* retp = NULL;

    memset(&tid, 0, sizeof(tid));

    // 创建线程
    ret = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if (0 != ret) {
        printf("线程创建失败.\n");
        return 1;
    }

    printf("主线程执行...\n");

    // 等待线程结束 pthread_join会阻塞
    ret = pthread_join(tid, &retp);
    if (0 != ret) {
        printf("线程join失败.\n");
        return 1;
    }

    printf("retp: %p\n", retp);
    printf("主线程退出...\n");

    return 0;
}

运行结果：

（2）pthread_detach函数

内核回收线程资源，不会阻塞。

#include<pthread.h>

int pthread_detach(pthread_t thread);
/*
功能：
    使线程thread与当前进程分离，之后线程结束后的资源回收由内核完成，因此不会阻塞。
参数：
    thread：线程号；
返回值：
    成功：0
    失败：非0
*/

pthread_detach示例：

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

void* func(void* arg) {
    printf("子线程开始...\n");
    for (int i = 0; i < 3;++i) {
        sleep(1);
        printf("子线程工作%ds\n", i);
    }
    printf("子线程结束...\n");
    return NULL;
}

int main(int argc, const char* argv[]) {

    int ret = -1;
    pthread_t tid = -1;

    // 创建线程
    ret = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if (0 != ret) {
        printf("线程创建失败.\n");
        return 1;
    }

    // 设置线程分离
    ret = pthread_detach(tid);
    if (0 != ret) {
        printf("线程分离失败.\n");
        return 1;
    }

    printf("主线程：按回车键退出..\n");
    getchar();

    return 0;
}

运行结果：

线程设置为detach状态，主线程不必阻塞等待回收子线程资源，而是有内核完成。

5. 线程的退出

若在线程中用exit函数退出，则导致整个进程退出，而非退出这一个线程。

如下三者可在不结束整个进程的情况下结束线程：

a）线程从执行函数中返回；

b）线程调用pthread_exit退出线程；

c）线程被同一进程中的其它线程取消。

pthread_exit函数

#include<pthread.h>

void pthread_exit(void* retval);
/*
功能：
    退出调用线程。
参数：
    retval：存储线程退出状态的指针。
*/

6. 线程的取消

pthread_cancel函数

#include<pthread.h>

int pthread_cancel(pthread_t thread);
/*
功能：
    杀死线程thread;
参数：
    thread：目标线程ID;
返回值：
    成功：0
    失败：错误码。
*/

pthread_cancel示例：

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

void* func(void* arg) {
    printf("子线程开始...\n");
    for (int i = 0; i < 5;++i) {
        sleep(1);
        printf("子线程工作%ds\n", i);
    }
    printf("子线程结束...\n");
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char* argv[]) {

    int ret = -1;
    pthread_t tid = -1;

    // 创建线程
    ret = pthread_create(&tid, NULL, func, NULL);
    if (0 != ret) {
        printf("线程创建失败.\n");
        return 1;
    }

    // 设置线程分离
    ret = pthread_detach(tid);
    if (0 != ret) {
        printf("线程分离失败.\n");
        return 1;
    }

    sleep(3);
    pthread_cancel(tid);  // 杀死线程

    printf("主线程：按回车键退出..\n");
    getchar();

    return 0;
}

运行结果：