线程的实现在类Unix基本上分为内核支持方式和用户空间支持方式,如果线程的上下文切换是在内核中实现的,我们就称之为内核方式实现,但如果线程的切换是在用户空间进行的我们就称之为用户方式实现,内核并不知情,当然还有两种方式的混合方式,用户空间中的多个线程在内核空间有相应的内核线程与之对应(通常我们称此内核线程为LWP-轻级进程)。
linux的线程编程有两个库pthread和pth,对于pthread的实现是内核方式的实现,每个线程在kernel中都有task结构与之对应,也就是说用ps命令行是可以看见多个线程,线程的调度也是由内核中的schedule进行的。
#include <pthread.h>
typedef unsigned long int pthread_t;
extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,
void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));
第一个参数为指向线程标识符的指针,第二个参数用来设置线程属性,第三个参数是线程运行函数的起始地址,最后一个参数是运行函数的参数。
eg:pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL);
extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));
第一个参数为被等待的线程标识符,第二个参数为一个用户定义的指针,它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数。
extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
唯一的参数是函数的返回代码,只要pthread_join中的第二个参数thread_return不是NULL,这个值将被传递给thread_return。最后要说明的是,一个线程不能被多个线程等待。
线程属性结构类型pthread_attr_t att,设置它需要先调用pthread_attr_init(&attr);
线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。默认属性,即为非分离状态,这种情况下,原有的线程等待创建的线程结束。只有当pthread_join()函数返回时,创建的线程才算终止,才能释放自己占用的系统资源。而分离线程不是这样子的,它没有被其他的线程所等待,自己运行结束了,线程也就终止了,马上释放系统资源。
pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate)
这里要注意的一点是,如果设置一个线程为分离线程,而这个线程运行又非常快,它很可能在pthread_create函数返回之前就终止了,它终止以后就可能将线程号和系统资源移交给其他的线程使用,这样调用pthread_create的线程就得到了错误的线程号。
线程的优先级,它存放在结构sched_param中。用函数pthread_attr_getschedparam和函数pthread_attr_setschedparam进行存放。
eg:
int newprio=20;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_getschedparam(&attr, ¶m);
param.sched_priority=newprio;
pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m);
pthread_create(&tid, &attr, (void *)myfunction, myarg);
在进程中共享的变量必须用关键字volatile来定义。
线程数据(TSD: Thread-Specific Data)
和线程数据相关的函数主要有4个:创建一个键;为一个键指定线程数据;从一个键读取线程数据;删除键。
创建键的函数原型为:
extern int pthread_key_create __P ((pthread_key_t *__key,void (*__destr_function) (void *)));
extern int pthread_setspecific __P ((pthread_key_t __key,__const void *__pointer));
extern void *pthread_getspecific __P ((pthread_key_t __key));
eg:参见 http://www.rosoo.net/a/linux/201004/9225.html
互斥锁
结构pthread_mutex_t
pthread_mutex_init (&mutex,NULL);生成一个互斥对象,第二个参数为属性,NULL表示默认。
pthread_mutex_lock (&mutex);上锁
pthread_mutex_unlock(&mutex);开锁
条件变量
结构为pthread_cond_t
初始化extern int pthread_cond_init __P ((pthread_cond_t *__cond,__const pthread_condattr_t *__cond_attr));
释放pthread_cond_ destroy(pthread_cond_t cond)
使线程阻塞在一个条件变量上
extern int pthread_cond_wait __P ((pthread_cond_t *__cond,pthread_mutex_t *__mutex));
extern int pthread_cond_timedwait __P ((pthread_cond_t *__cond,pthread_mutex_t *__mutex, __const struct timespec *__abstime));
释放阻塞在一个条件变量上的线程,多个线程被阻塞时,释放顺序由线程调度策略决定
extern int pthread_cond_signal __P ((pthread_cond_t *__cond));
信号量
结构sem_t
extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value));
//未学习
参考 http://fanqiang.chinaunix.net/a4/b8/20010811/0905001105.html
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