一、什么是线程？
- 线程是一种执行流，也是一种任务流，因此线程也具有5个状态，可参与时间片轮转；
- 线程必须依附于进程而存在；
- 进程即OS分配资源的基本单位，也是执行单位，
线程仅是一个执行单位，OS只给它运行必要的资源（栈）； - 每个线程都有一个id，但这个id只是保证在同一个进程里不一样。
二、线程相关函数
创建线程
int pthread_create(pthread_t *thread,
const pthread_attr_t *attr, //线程属性
void *(*start_routine)(void*), //线程入口函数
void *arg);
等待线程结束
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
- 等待指定线程退出；
- 对已退出的线程做善后；
- 获取已退出的线程的返回值：成功为0，失败非0。
创建分离的线程
pthread_t tid;
int ret = 0;
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED); //detached
ret = pthread_create(&tid,&attr,StartThread,NULL);
if(ret != 0)
{
printf("pthread_create failed\n");
pthread_attr_destroy(&attr);
return 1;
}
//不要调用join
线程的退出
void pthread_exit(void *retval); //退出
线程的取消
pthread_cancel：其作用是给指定的线程发送取消请求，但它只是发出请求，线程是否取消则不在其考虑范围之内。
三、关于资源冲突
资源冲突的前提
- 多任务并行执行；
- 存在共享资源；
- 同时操作共享资源。
这种同时使用共享资源导致的问题，专业上被称为竞态问题。
如何避免竞态
设法不要让多任务同时使用该共享资源。
解决竞态问题的手段被称为同步机制。
典型的竞态问题
-
同步问题
解决办法：
定义一个信号量类型的变量；
初始化该变量；
......
信号量P操作；
...... //临界区（需要使用共享资源的一段代码）
信号量V操作；
......
-
互斥问题
解决办法：
定义一个信号量类型的变量；
初始化该变量（信号量的计数牌初始值为0）；
A任务代码；
......
...... //临界区（需要使用共享资源的一段代码）
信号量V操作；
......
B任务代码；
......
信号量P操作；
...... //临界区（需要使用共享资源的一段代码）
四、系统为线程提供的同步机制
线程信号量
- 头文件：smaphore.h
- 类型：sem_t
- 初始化：int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
- 清理：int sem_destory(sem_t *sem);
- P操作：int sem_wait(sem_t *sem);
- V操作：int sem_post(sem_t *sem);
线程互斥量
- 头文件：pthread.h
- 类型：pthread_mutex_t
- 初始化：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,NULL);
- 清理：int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex,NULL);
- 阻塞P操作：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex,NULL);
- 非阻塞P操作：int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex,NULL);
- V操作：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex,NULL);
线程读写锁
- 头文件：pthread.h
- 类型：pthread_rwlock_t
- 初始化：int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwlock,NULL);
- 清理：int pthread_rwlock_destory(pthread_rwlock_t *rwlock,NULL);
- 阻塞读锁P操作：int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock,NULL);
- 阻塞写锁P操作：int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock,NULL);
- 非阻塞读锁P操作：int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock,NULL);
- 非阻塞写锁P操作：int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock,NULL);
- V操作：int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock,NULL);
