LINUX系统编程：线程控制
目录
1.铺垫
在LINUX内核中是不存在线程的概念的，只有轻量级进程的概念，但是在用户的角度来看，用户就是要把轻量级进程当做线程的使用，所以将轻量级进程的控制接口，封装成了一个线程库，用户直接使用库，也就屏蔽了底层的实现。
所以在g++编译的时候记得 加上 -lpthread选项，让可执行程序链接ptread库
2.验证
创建一个新的线程
参数thread，是输出型参数，创建进程的的id。
参数attr是一个包含创建时间，属性的结构体，用于初始化新创建的线程，设置为NULL采用默认初始化。
start_routine是一个函数指针，线程会执行函数的内容。
arg是start_routine的参数。
#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
void *start_routine(void *v)
{
while (true)
{
cout << "I am new thread pid: " << getpid() << endl;
sleep(1);
}
}
int main()
{
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, nullptr, &start_routine, nullptr);
while (true)
{
cout << "I am main thread pid:" << getpid() << endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
我们发现这两线程的pid是同一个，这是因为他们属于同一个进程。
那操作系统调度的时候怎么区分他们两个呢?
别忘了，进程和线程在liunx下都叫轻量级进程LWP
让我们使用 ps -aL 选项查看进程的所有轻量级进程。
我们发现有两个LWP449636,449637，其中449636就是main函数的执行流，也就是说当进程内部之有一个执行流的时候PID==LWP。
3.线程的等待
关联一个结束的进程
参数thread是线程的id，这个id来源自pthread库，而不是系统内核的LWP，他们的关系是一 一对应的。
参数retval是一个输出型参数，用于保存目标线程的退出值。
4.线程退出
线程退出是不可以使用exit的，因为exit是给进程用的，使用exit直接整个进程就干掉了
1.return可以退出线程。
2.
终止调用的线程。
3.
终止参数thread线程
5.demo代码
v1
#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <vector>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
using namespace std;
// 创建5个进程，分别让他们执行任务，获取返回的结果
enum
{
sum = 5
};
void *handler(void *arg)
{
char* threadname = static_cast<char*>(arg);
cout << "I am: " << threadname << endl;
delete[] threadname;
return (void *)1;
}
int main()
{
// 创建线程
vector<pthread_t> tids;
for (int i = 0; i < sum; i++)
{
sleep(1);
char *buffer = new char[64];
pthread_t tid;
snprintf(buffer, 64, "thread %d", i + 1);
pthread_create(&tid, nullptr, handler, buffer);
tids.push_back(tid);
}
for (auto &t : tids)
{
void *ret;
int n = pthread_join(t, &ret);
cout << "main thread get ret:" << (long long)ret << " " << "n:" << n << endl;
}
return 0;
}
v2
别忘了pthread_create最后一个参数类型是void* 这意味着可以和c++的类结合起来，不仅仅是传字符串，传整形，同样返回也可以使用类。
#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <vector>
#include <string>
#include <cstdio>
using namespace std;
// 创建5个进程，分别让他们执行任务，获取返回的结果
enum
{
sum = 5
};
class result//储存结果
{
public:
result()
{
}
result(const string &threadname, int ret)
: _threadname(threadname)
, _ret(ret)
{
}
void print()
{
cout << "I am " << _threadname << "added:" << _ret << endl;
}
private:
string _threadname;
int _ret;
};
class doTask//执行任务
{
public:
doTask()
{
}
doTask(int x, int y)
: _x(x), _y(y)
{
}
int run()
{
return _x + _y;
}
private:
int _x;
int _y;
};
class SentTask//发送任务
{
public:
SentTask()
{
}
SentTask(string &threadname, int x, int y)
: _threadname(threadname)
, dt(x, y)
{
}
int Exute()
{
return dt.run();
}
string threadname()
{
return _threadname;
}
private:
string _threadname;
doTask dt;
};
void *handler(void *args)
{
SentTask *pst = static_cast<SentTask *>(args);
result *ret = new result(pst->threadname(), pst->Exute());
delete pst;
return ret;
}
int main()
{
vector<pthread_t> tids;
for (int i = 0; i < sum; i++)
{
pthread_t tid;
char buffer[64];
snprintf(buffer, 64, "thread %d", i + 1);
string threadname = buffer;
SentTask *st = new SentTask(threadname, i, 3);
pthread_create(&tid, nullptr, handler, st);
tids.push_back(tid);
}
for (auto t : tids)
{
void *ret;
pthread_join(t, &ret);
result *tmp = static_cast<result *>(ret);
tmp->print();
delete tmp;
}
return 0;
}5.补充
线程的优点
1.创建一个线程的代价比进程小的很多，创建一个线程就创建pcb，不用创建地址空间页表。
2.操作系统切换线程的工作，要比进程小的很多。如何理解呢？进程切换和线程切换相比，无非就是多了切换几个寄存器的工作呗，能有多大消耗呢？
但是别忘了还有缓存命中这种东西，cpu在加载代码的时候，会把该代码附近几行也加载到cpu的高速缓存中，一旦进程切换了，这些高速缓存的数据，对于下个进程就没有用了，都是失效的数据，但是对线程不是这样的，线程代码和全局数据是共享的。
线程的缺点
如果线程过多也是会有性能损失，因为线程来回切换也需要成本，在计算密集型应用线程数不要大于cpu核数。
原文地址：https://blog.csdn.net/W2155/article/details/139826068
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