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系统编程第四天
今天讲的都是线程相关内容,而且这些内容不能放在进程中使用。个人感觉最大难点还是代码的实际应用,其他的通过老师的代码还是可以看明白,最后一个线程锁老师直接放在链表里面讲了,而且还声明这块内容以后肯定要用到的,要会用，不知道是不是例子涉及到链表了,感觉线程锁还是没搞懂。
最近有同学给老师提意见了,现在上课也能跟着老师敲代码了,最起码感觉效果比之前好多了,不用一直都是一脸懵逼的状态了。
今天老师留的作业也涉及到前面的内容,但是看了一下题目要求感觉还是那么难。
线程(thread)
- 隶属于进程（不可以独立存在）
一个进程中可以包含多个线程
如果一个进程创建了n个线程，则这个进程中包含了n+1（主线程）个线程
a. 仅有主线程的单进程
b. 多进程（每个进程也仅有一个主线程）
c. 包含多个线程的单进程
d. 包含多线程的多个进程 - 线程仅有自己独立的栈区（数据区、代码区、堆区整个进程中的所有线程共享）
- 所有线程相关函数都以pthread_XXXX开头
所有调用线程函数的程序编译时需加-lpthread - pthread_create
int pthread_create(
pthread_t *thread,
const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *),
void *arg);
```
5. pthread_join
```int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);```
该函数用于对可联结线程做善后处理，主要过程如下：
1) 等待指定线程终止
2) 获取指定线程终止后返回的信息
3) 释放已终止线程占用的资源
6. pthread_exit:让调用线程从调用该函数处中途退出（不推荐使用，了解）
void pthread_cleanup_push(void (*rtn) (void *), void * arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);
void pthread_exit(void *retval);
```
- pthread_cancel:向指定线程发送一个取消请求（不常用，了解）
int pthread_cancel(pthread_t thread);
```
8. 线程按是否响应取消请求分为两种：（不常用，了解）
1) 响应取消请求的线程（默认）
2) 不响应取消请求的线程
int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
state取值：
PTHREAD_CANCEL_ENABLE
PTHREAD_CANCEL_DISABLE
该函数只能让一个线程自己决定是否响应取消请求
```
- 线程按是否可联结分为两种：
- 可联结线程（默认）
- 分离的线程
创建线程时让线程为分离的函数：
int pthread_attr_init(pthread_attr_t * pAttr);
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t * pAttr);
int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t *pAttr, int*detachstate);
int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *pAttr, int detachstate);
detachstate的取值：
PTHREAD_CREATE_DETACHED
PTHREAD_CREATE_JOINABLE
/*将已创建成功的线程置为分离的，过程不可逆（不推荐使用，了解）*/
int pthread_detach(pthread_t thread);
```
10. 共享资源：并行执行的任务都可以使用资源
并行执行的任务同时使用共享资源，会出现冲突或数据混乱的现象称为：竞态”
为了解决“竞态”现象，需要使用一种机制解决冲突，这样的机制被称为：同步机制
同步机制两大核心操作：
1)P（-）操作：如果能够获得想要的资源立即返回，如果不能够获得想要的资源则排队等待
2)V（+）操作：使用完共享资源的任务要立即调用该操作，一方面将资源置空闲，另一方面通知等待使用资源的其它任务
什么是信号量：一种典型的同步机制。它不但提供了监控可用共享资源数量的计数牌，还提供一套供没法获得共享资源的任务排队用的机制
```
代码模板：
a. 多个任务如何避免同时使用共享资源：
P操作;
...........//临界区:即使用共享资源的一段代码
V操作
b. A任务完成一件事后通知B任务可以开始做另一件事了
A任务操作完共享资源后调V操作，B任务则在使用共享资源前调P操作
```
11. 针对多线程，Linux系统提供了如下几种机制：
a. 线程信号量：多个共享资源的控制问题
头文件：#include <semaphore.h>
类型：sem_t
初始化：int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
清理：int sem_destroy(sem_t *sem);
P操作： int sem_wait(sem_t *sem);
V操作： int sem_post(sem_t *sem);
b. 线程互斥锁：单个共享资源的控制问题
头文件：#include <pthread.h>
类型：pthread_mutex_t
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER 初始化
初始化：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * mutex, NULL);
清理：int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t * mutex);
阻塞P操作： int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t * mutex);
V操作： int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t * mutex);
c. 线程读写锁：读者-写者
头文件：#include <pthread.h>
类型：pthread_rwlock_t
初始化：int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t * rwlock, NULL);
清理：int pthread_rwlock_destroy(pthread_ rwlock _t * rwlock);
阻塞读锁P操作： int pthread_rwlock_rdlock(pthread_ rwlock _t * rwlock);
阻塞写锁P操作： int pthread_rwlock_wrlock(pthread_ rwlock _t * rwlock);
V操作： int pthread_rwlock_unlock(pthread_ rwlock _t * rwlock);
d. 线程条件变量：解决同步问题(现阶段不要求掌握)
```
- 作业：
主线程负责修改包含有10个整型数组元素的值（建议用随机数给元素赋值）（可以每隔几秒修改一次））
创建一个新的线程负责，主线程一旦修改好数组内容，就对该数组排序后输出
