Linux应用软件编程-多任务处理（线程）

线程：轻量级的进程，线程的栈区独立（8M），与同一进程中的其他线程共用进程的堆区，数据区，文本区。

进程是操作系统资源分配的最小单位；线程是cpu任务调度的最小单位。

1. 线程的创建：线程由所属的进程创建，进程为其分配独立的栈区空间，堆区，数据区，文本区与其他线程和所在进程共享。

2. 线程调度：宏观并行， 微观串行。

3. 线程的消亡：（1）线程退出，（2） 回收线程资源

进程与线程的区别：

正在执行的程序 ； 轻量级进程。线程一定属于进程。与同一进程中的其他线程共用进程的堆区，数据区，文本区

进程是操作系统资源分配的最小单位；                    线程是cpu任务调度的最小单位。

资源消耗：进程消耗的资源空间大                           线程：消耗的资源空间小，只需分配栈区空间

效率角度：创建线程比创建进程效率高，任务切换跨进程效率低于跨线程

安全角度：由于进程空间独立，所以安全性比线程高。

通信角度：进程间不能直接通信，需要使用进程间通信方式（IPC）实现；线程可以直接通信，比如：全局变量

创建线程：

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

    功能：创建一个线程

    参数：

         thread： 保存线程ID的变量地址

         attr：线程属性  默认属性：NULL

         void *(*start_routine) (void *) ： 线程任务处理函数

         arg：传递给任务处理函数的参数

返回值：成功：0；失败：非0

pthread_self()：获取当前线程的id号

线程间通信：1）. 全局变量；2）. pthread_create传参的方式

2. 线程退出及资源回收
   （1）退出：
        1）在线程任务中调用return；

        2）在线程任务pthread_exit

    （2）回收：

         int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

         功能：阻塞回收线程的资源, 状态

       参数：

                 thread：需要回收的线程ID

                 retval：保存线程退出时的状态，比如return 返回的内容地址
       返回值：成功：0

这里插一下在此能被返回的指针类型：

线程非分离属性：能被pthread_join回收或者能被其他线程结束的线程，称为具有非分离属性的线程。

线程分离属性：不需要回收，或者执行结束会被系统回收的线程，称为分离属性的线程。

直接设置分离属性使用：pthread_detach(pthread_t tid);

也可以这么设置：

1. 定义一个线程属性对象：pthread_attr_t

2. 初始化线程属性对象：pthread_attr_init();

3. 设置线程的分离属性：pthread_attr_setdetachstate();

4. 以分离属性创建线程：pthread_create();

5. 销毁属性对象：pthread_attr_destroy();

线程的互斥：

原因：多个线程在访问（读、写）临界资源时，存在资源竞争。（临界资源：多个线程能够同时操作的资源，比如：全局变量，临界变量）

解决方法：让多个线程访问临界资源时，同一时刻只允许一个线程访问（排他性访问），即互斥

互斥锁：避免多线程的资源竞争，保护临界资源

1. 创建一个互斥锁对象：pthread_mutex_t

2. 初始化互斥锁：pthread_mutex_init();

3. 加锁：pthread_mutex_lock();  阻塞等待锁资源

4. 解锁：pthread_mutex_unlock();

5. 销毁锁：pthread_mutex_destroy();

线程间同步：让多个任务在执行某部分程序时，按照先后顺序执行。以同步方式访问临界资源，具备互斥的效果，同步实现依赖于信号量（资源数）。

步骤：

1. 创建信号量对象：sem_t

2. 初始化信号量：sem_init();

     int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

     功能：初始化信号量

     参数：
            sem：信号量对象

            pshared： 0---》线程间，非0--》进程间

            value：信号量初始化资源数。

3. 申请信号量(P操作)：sem_wait();

4. 释放信号量(V操作)：sem_post();

5. 销毁信号量：sem_destroy();