linux多线程入门教程,一节课看懂Linux多线程 —— Linux多线程编程入门指南

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本课程将介绍线程相关的基础概念、高级话题以及同步和互斥三大主题，每个实验部分都通过一个实例学习Linux下的多线程编程相关技巧。

本课程包含三个实验，分别是：

课程将介绍线程相关的基础概念、高级话题以及同步和互斥三大主题，每个实验部分都通过一个实例学习Linux下的多线程编程相关技巧。并通过实践的代码案例让大家对Linux多线程编程有更深刻的认识和感受，达到初步掌握理解Linux多线程编程相关基础知识的目的。

课程来源于作者学习阅读《Linux/UNIX系统编程手册》后归纳总结的精华笔记。

一、课程介绍

1. 内容简介

1.1 通过演示一个实际的代码案例演示线程基本操作，主要包括线程的创建、终止、分离等行为。通过案例为大家介绍线程相关的基础概念和知识点。

1.2 在了解线程的基本概念的基础上，本节实验将介绍一些线程高级话题，主要包括属性、一次性初始化、特有数据、线程取消等内容。并通过案例为大家做演示，让大家对这些知识点能有更深刻的认识和感受。

1.3 多线程共享一个进程的地址空间虽然线程间通信容易进行，但是多线程同时访问共享对象时需要引入同步和互斥机制。本节实验就给大家讲解线程的互斥和同步。

2. 课程知识点

线程的基础概念

线程的创建、终止

管理线程的终止

线程的属性

一次性初始化和特有数据

线程的取消

线程的互斥

线程的同步

二、实验过程

一、线程的创建

一个线程的生命周期起始于它被创建的那一刻，创建线程的接口：

#include int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);

函数说明：

POSIX thread 简称 pthread

pthread_t 是 unsigned long int 类型的变量，用来表示线程的ID

函数参数：

thread(输出参数)，由pthread_create在线程创建成功后返回的线程句柄，该句柄在后续操作线程的API中用于标志该新建的线程；

start_routine(输入参数)，新建线程的入口函数；

arg(输入参数)，传递给新线程入口函数的参数；

attr(输入参数)，指定新建线程的属性，如线程栈大小等；如果值为NULL，表示使用系统默认属性。

函数返回值：

成功，返回0；

失败，返回相关错误码。

需要注意：

主线程，这是一个进程的初始线程，其入口函数为main函数。

新线程的运行时机，一个线程被创建之后有可能不会被马上执行，甚至，在创建它的线程结束后还没被执行；也有可能新线程在当前线程从pthread_create前就已经在运行，甚至，在pthread_create前从当前线程返回前新线程就已经执行完毕。

二、线程ID

在新线程被创建后，便有了一个在其所在进程内(线程依附于进程而存在)唯一的标识符，由pthread_t表示，称为线程ID。一个线程可以调用以下接口获取其ID：

include pthread_t pthread_self(void);

pthread_self直接返回调用线程的ID。

判断两个线程ID的大小是没有任何意义的，但有时可能需要判断两个给定的线程ID是否相等，使用以下接口：

include int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);

pthread_equal如果t1和t2所指定的线程ID相同，返回0；否则返回非0值。

三、从系统实现的角度观察线程的创建

创建一个新的线程，从系统实现的角度看，就是创建了一个新的可调度实体；同一个进程内的线程，共享绝大部分进程的资源，只有少部分信息是线程所特有的，如栈和线程特有数据等。下图(图片来源于《Linux/UNIX系统编程手册》)是假设一个进程内存在4个线程时，内存资源的分配情况：

可以看出，同一进程内的线程间除了栈是特有的，其他内存资源几乎都是共享的。共享意味着，多个线程可以同时修改某一内存区，且该修改对同一进程的所有线程都是可见的。

四、 线程的终止

一个线程的终止分两种形式：被动终止和主动终止

被动终止有两种方式：

线程所在进程终止，任意线程执行exit函数，都会导致进程终止，从而导致依附于该进程的所有线程终止。

其他线程调用pthread_cancel请求取消该线程。

主动终止也有两种方式：

在线程的入口函数中执行return语句，main函数(主线程入口函数)执行return语句会导致进程终止，从而导致依附于该进程的所有线程终止。

线程调用pthread_exit函数，main函数(主线程入口函数)调用pthread_exit函数， 主线程终止，但如果该进程内还有其他线程存在，进程会继续存在，进程内其他线程继续运行。

线程终止函数：

include void pthread_exit(void *retval);

线程调用pthread_exit函数会导致该调用线程终止，并且返回由retval指定的内容(如何获取返回值后面介绍)。

注意:retval不能指向该线程的栈空间，否则可能成为野指针！

篇幅有限，详细代码请点击阅读原文观看。当然最好还是打开电脑，直接来实验楼撸代码！

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