創(chuàng)建線程和結(jié)束線程

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(1)線程創(chuàng)建函數(shù)

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

功能：創(chuàng)建一個具有指定參數(shù)的線程。

形參：thread是要創(chuàng)建的線程的線程ID指針。

pthread_t類型的定義是typedef unsigned long int pthread_t;(打印時要使用%lu或%u方式)。

attr：創(chuàng)建線程時的線程屬性(設置NULL表示使用默認線程屬性)。

start_routine：指向的是新線程將運行的函數(shù)。線程一旦被創(chuàng)建好，內(nèi)核就可以調(diào)度內(nèi)核線程來執(zhí)行start_routine函數(shù)指針所指向的函數(shù)了。

arg：指向的是運行函數(shù)的形參。

返回值：若是成功建立線程返回0,否則返回錯誤的編號。

(2)等待線程結(jié)束函數(shù)

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

功能：這個函數(shù)是一個線程阻塞的函數(shù)，調(diào)用它的函數(shù)將一直等待到被等待的線程結(jié)束為止，當函數(shù)返回時，被等待線程的資源被收回

形參：thread是被等待的線程標識符。

retval：一個用戶定義的指針，它可以用來存儲被等待線程的返回值。

返回值：成功返回0,否則返回錯誤的編號。

錯誤碼：

①EDEADLK：可能引起死鎖，比如兩個線程互相針對對方調(diào)用pthread_join，或者線程對自身調(diào)用pthread_join。

②EINVAL：目標線程是不可回收的，或者已經(jīng)有其他線程在回收目標線程。

③ESRCH：目標線程不存在。

(3)線程退出函數(shù)

void?pthread_exit(void *retval);

功能：線程函數(shù)在結(jié)束時調(diào)用此函數(shù)，以確保安全、干凈地退出。

形參：retval是函數(shù)的返回指針，只要pthread_join中的第二個參數(shù)retval不是NULL，這個值將被傳遞給retval。pthread_exit函數(shù)通過retval參數(shù)向線程的回收者傳遞其退出信息。他執(zhí)行完之后不會返回到調(diào)用者，而且永遠不會失敗。

(4)線程取消函數(shù)

int?pthread_cancel(pthread_t thread);

功能：取消某個線程的執(zhí)行。

形參：thread是要取消線程的標識符ID。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

但是，接收到取消請求的目標線程可以決定是否允許被取消以及如何取消，這分別由如下兩個函數(shù)完成。

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);

這兩個函數(shù)的第一個參數(shù)分別用于設置線程的取消狀態(tài)(是否允許取消)和取消類型(如何取消)，第二個參數(shù)則分別記錄線程原來的取消狀態(tài)和取消類型。

state參數(shù)有兩個可選值：

PTHREAD_CANCEL_CNABLE，允許線程被取消。它是線程被創(chuàng)建時的默認取消狀態(tài)。

PTHREAD_CANCEL_DISABLE，禁止線程被取消。這種情況下，如果一個線程收到取消請求，則它會將請求掛起，直到該線程允許被取消。

type參數(shù)也有兩個可選值：

PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS，線程隨時都可以被取消。它將使得接收到取消請求的目標線程立即采取行動。

PTHREAD_CANCEL_DEFERRED，允許目標線程推遲行動，直到它調(diào)用了下面幾個所謂的取消點函數(shù)中的一個：pthread_join、pthread_testcancel、pthread_cond_wait、pthread_cond_timedwait、sem_wait和sigwait。根據(jù)POSIX標準，其他可能阻塞的系統(tǒng)調(diào)用，比如read、wait，也可以成為取消點。不過為了安全起見，最好在可能會被取消的代碼中調(diào)用pthread_testcancel函數(shù)設置取消點。

(5)獲取當前線程ID函數(shù)

pthread_t?pthread_self?(void);

功能：獲取當前調(diào)用線程的線程ID。

返回值：當前線程的線程ID標識。

(6)分離釋放線程函數(shù)

int?pthread_detach?(pthread_t thread);

功能：線程資源釋放方式設置函數(shù)。

形參：thread是要釋放線程的標識符ID。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

其他說明：linux線程執(zhí)行和windows不同，pthread有兩種狀態(tài)joinable狀態(tài)和unjoinable狀態(tài)。一個線程默認的狀態(tài)是joinable，如果線程是joinable狀態(tài)，當線程函數(shù)自己返回退出時或pthread_exit時，都不會釋放線程所占用堆棧和線程描述符（總計8K多），只有當調(diào)用了pthread_join之后這些資源才會被釋放。若是unjoinable狀態(tài)的線程，這些資源在線程函數(shù)退出時或pthread_exit時自動會被釋放。unjoinable屬性可以在pthread_create時指定，或在線程創(chuàng)建后在線程中pthread_detach自己設置，如：pthread_detach(pthread_self())，將狀態(tài)改為unjoinable狀態(tài)，確保資源的釋放。如果線程狀態(tài)為joinable，需要在之后適時調(diào)用pthread_join。

(7)比較兩個線程是否為同一線程

int?pthread_equal?(pthread_t thread1, pthread_t thread2);

功能：判斷兩個線程ID是否是同一個。

形參：thread1是要比較的線程的標識符ID1；thread2是要比較的線程的標識符ID2。

返回值：不相等返回0，相等非零。

(8)創(chuàng)建線程私有數(shù)據(jù)

int?pthread_key_create?(pthread_key_t *key, void (*destr_function) (void *));

功能：創(chuàng)建線程私有數(shù)據(jù)TSD，提供線程私有的全局變量。使用同名而不同內(nèi)存地址的線程私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

形參：Key是線程私有數(shù)據(jù)。

第二個參數(shù)：如果第二個參數(shù)不為空，在線程退出時將以key所關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)為參數(shù)調(diào)用其指向的資源釋放函數(shù)，以釋放分配的緩沖區(qū)。

其他說明：不論哪個線程調(diào)用pthread_key_create()函數(shù)，所創(chuàng)建的key都是所有線程可訪問的，但各個線程可根據(jù)自己的需要往key中填入不同的值 相當于提供了同名不同值的全局變量,各線程對自己私有數(shù)據(jù)操作互相不影響。

注銷線程私有數(shù)據(jù)

int?pthread_key_delete?(pthread_key_t *key);

該函數(shù)并不檢查當前是否有線程正是用該TSD，也不會調(diào)用清理函數(shù)(destr_function) 將TSD釋放以供下一次調(diào)用pthread_key_create()使用。

(9)讀寫線程私有數(shù)據(jù)

int?pthread_setspecific?(pthread_key_t key, const void *pointer);?//寫

void?pthread_getspecific?(pthread_key_t key); //讀

函數(shù)pthread_setspecific()將pointer的值(非內(nèi)容)與key相關(guān)聯(lián)。函數(shù)pthread_getspecific()將與key相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)讀出來。所有數(shù)據(jù)都設置為void *，因此可以指向任何類型的數(shù)據(jù)。

線程屬性

(1)初始化線程對象屬性

int?pthread_attr_init?(pthread_attr_t *attr);

功能：pthread_attr_init實現(xiàn)時為屬性對象分配了動態(tài)內(nèi)存空間。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(2)銷毀線程對象屬性

int?pthread_attr_destroy?(pthread_attr_t *attr);

功能：經(jīng)pthread_attr_destroy去除初始化之后的pthread_attr_t結(jié)構(gòu)被pthread_create函數(shù)調(diào)用，將會導致其返回錯誤。只有再次初始化后才能繼續(xù)使用。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(3)獲取線程分離狀態(tài)屬性

int?pthread_attr_getdetachstate?(pthread_attr_t *attr, int *detachstate);

功能：獲取線程分離狀態(tài)屬性；另外，pthread_detach()是分離釋放線程資源函數(shù)

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

detachstate：保存返回的分離狀態(tài)屬性。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(4)修改線程分離狀態(tài)屬性

int?pthread_attr_setdetachstate?(pthread_attr_t *attr, int detachstate);

功能：修改線程分離狀態(tài)屬性。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

detachstate：其含義是線程的脫離狀態(tài)，它有兩個可選值，分別是PTHREAD_CREATE_JOINABLE（可連接）以及PTHREAD_CREATE_DETACHED(分離)。前者指定線程是可以被回收的，后者使調(diào)用線程脫離與進程中其他線程同步。脫離了與其他線程同步的線程成為”脫離線程”。脫離線程在退出時將自行釋放其占用的系統(tǒng)資源。線程創(chuàng)建時該屬性的默認值是PTHREAD_CREATE_JOINABL。此外，我們可以使用pthread_detach函數(shù)直接將線程設置為脫離線程。(上述detachstate的含義相同，之后相同含義的參數(shù)，都只介紹一次)

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(5)獲取線程的CPU親緣性

int?pthread_attr_getaffinity_np?(pthread_attr_t *attr, size_t cpusetsize, cpu_set_t *cpuset);

功能：獲取線程的CPU親緣屬性。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

cpusetsize：指向CPU組的緩沖區(qū)大小。

cpuset：指向CPU組的指針。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(6)設置線程的CPU親緣性

int?pthread_attr_setaffinity_np?(pthread_attr_t *attr, size_t cpusetsize, const cpu_set_t *cpuset);

功能：通過指定cupset來設置線程的CPU親緣性。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

cpusetsize：指向CPU組的緩沖區(qū)大小。

cpuset：指向CPU組的指針。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(7)獲取線程的作用域

int?pthread_attr_getscope?(const pthread_attr_t *attr, int *scope);

功能：指定了作用域也就指定了線程與誰競爭資源。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針；scope是返回線程的作用域。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(8)設置線程的作用域

int?pthread_attr_setscope?(pthread_attr_t *attr, int scope);

功能：指定了作用域也就指定了線程與誰競爭資源

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

scope：線程間競爭CPU的范圍，即線程優(yōu)先級的有效范圍。POSIX標準定義了該屬性可以取以下兩個值：PTHREAD_SCOPE_SYSTEM和PTHREAD_SCOPE_PROCESS，前者表示目標線程與系統(tǒng)中所有線程一起競爭CPU的使用，后者表示目標線程僅與其他隸屬于同一進程的線程競爭CPU的使用。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(9)獲取線程的棧保護區(qū)大小

int?pthread_attr_getguardsize?(const pthread_attr_t *attr, size_t *guardsize);

功能：獲取線程的棧保護區(qū)大小。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

guardsize：返回獲取的棧保護區(qū)大小。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(10)設置線程的棧保護區(qū)大小

int?pthread_attr_setguardsize?(pthread_attr_t *attr, size_t *guardsize);

功能：參數(shù)提供了對棧指針溢出的保護。默認為系統(tǒng)頁大小。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

guardsize：線程的棧保護區(qū)大小。如果guardsize大于0，則系統(tǒng)創(chuàng)建線程的時候會在其堆棧的尾部額外分配guardsize字節(jié)的空間，作為保護堆棧不被錯誤地覆蓋的區(qū)域。如果guardsize等于0，則系統(tǒng)不為新創(chuàng)建的線程設置堆棧保護區(qū)。如果使用者通過pthread_attr_setstack()或pthread_attr_setstackaddr()函數(shù)手動設置線程的堆棧，則guardsize屬性將被忽略。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(11)獲取線程的堆棧信息(棧地址和棧大小)

int?pthread_attr_getstack?(const pthread_attr_t *attr, void **stackaddr, size_t *stacksize);

功能：獲取線程的堆棧地址和大小。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

stackaddr：返回獲取的棧地址。

stacksize：返回獲取的棧大小。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(12)設置線程的堆棧區(qū)

int?pthread_attr_setstack?(pthread_attr_t *attr, void *stackaddr, size_t stacksize);

功能：設置堆棧區(qū)，將導致pthread_attr_setguardsize失效。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

stackaddr：線程的堆棧地址，應該是可移植的，對齊頁邊距的，可以用posix_memalign來進行獲取。

stacksize：線程的堆棧大小，應該是頁大小的整數(shù)倍。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(13)獲取線程堆棧地址

int?pthread_attr_getstackaddr?(const pthread_attr_t *attr, void **stackaddr);

功能：一般用pthread_attr_getstack來代替。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針；stackaddr是返回獲取的棧地址。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(14)設置線程堆棧地址

int?pthread_attr_setstackaddr?(pthread_attr_t *attr, void *stackaddr);

功能：一般用pthread_attr_setstack來代替。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針；stackaddr是設置線程堆棧地址。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(15)獲取線程堆棧大小

int?pthread_attr_getstacksize?(const pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize);

功能：獲取線程堆棧大小。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針；stacksize是返回線程的堆棧大小。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(16)設置線程堆棧大小

int?pthread_attr_setstacksize?(pthread_attr_t *attr, size_t stacksize);

功能：設置線程堆棧大小。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

stacksize：設置線程的堆棧大小,stack屬性的合法值包括PTHREAD_STACK_MIN，該線程的用戶棧大小將使用默認堆棧大小，為某個線程所需最小堆棧大小，但對于所有線程，這個大小可能無法接受，具體指定的大小，即使用線程的用戶堆棧大小的數(shù)值，必須不小于最小堆棧大小PTHREAD_STACK_MIN。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(17)獲取線程的調(diào)度策略

int?pthread_attr_getschedpolicy?(const pthread_attr_t *attr, int *policy);

功能：獲取線程的調(diào)度策略。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針；policy是返回線程的調(diào)度策略。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

按照如下方法使用sched_get_priority_max()和sched_get_priority_min()，可以得到優(yōu)先級的最大值和最小值。?

頭文件：#include <pthread.h> #include <sched.h>

調(diào)用形式：

#include <sched.h>

int?sched_get_priority_max(int?policy);

int?sched_get_priority_min(int?policy);

(18)設置線程的調(diào)度策略

int?pthread_attr_setschedpolicy?(pthread_attr_t *attr, int policy);

頭文件：#include <pthread.h> #include <sched.h>

功能：設置線程的調(diào)度策略。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

policy：線程的調(diào)度策略，POSIX指定了3種調(diào)度策略屬性：SCHED_FIFO表示先入先出策略，SCHED_RR表示輪轉(zhuǎn)調(diào)度(這兩種調(diào)度方法都具備實時調(diào)度功能，但只能用于以超級用戶身份運行的進程)，SCHED_OTHER是系統(tǒng)默認策略，SCHED_OTHER是不支持優(yōu)先級使用的。SCHED_FIFO和SCHED_RR支持優(yōu)先級的使用，它們分別為1和99，數(shù)值越大優(yōu)先級越高。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(19)獲取線程的調(diào)度參數(shù)

int?pthread_attr_getschedparam?(const pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param);

頭文件：#include <pthread.h> #include <sched.h>

功能：獲取線程的調(diào)度參數(shù)。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針；param是返回獲取的調(diào)度參數(shù)。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(20)設置線程的調(diào)度參數(shù)

int?pthread_attr_setschedparam?(pthread_attr_t *attr, const struct sched_param *param);

頭文件：#include <pthread.h> #include <sched.h>

功能：設置線程的調(diào)度參數(shù)，用于設置優(yōu)先級。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

param：要設置的調(diào)度參數(shù)，其類型是sched_param結(jié)構(gòu)體。至少需要定義這個數(shù)據(jù)成員

struct sched_param

{

? ? int sched_priority;

? ? /*該成員表示線程運行優(yōu)先級*/

};

sched_param可能還有其他的數(shù)據(jù)成員，以及多個用來返回和設置最小優(yōu)先級、最大優(yōu)先級、調(diào)度器、參數(shù)等的函數(shù)。如果調(diào)度策略是SCHED_FIFO或SCHED_RR，那么要求具有值的唯一成員是sched_priority。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(21)獲取線程是否繼承調(diào)度屬性

int?pthread_attr_getinheritsched?(const pthread_attr_t *attr, int *inheritsched);

頭文件：#include <pthread.h> #include <sched.h>

功能：獲取線程是否繼承調(diào)度屬性。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針；inheritsched是返回繼承調(diào)度屬性的設置。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。

(22)設置線程繼承調(diào)度屬性

int?pthread_attr_setinheritsched?(pthread_attr_t *attr, int inheritsched);

頭文件：#include <pthread.h> #include <sched.h>

功能：設置線程是否繼承調(diào)度屬性。

形參：attr是指向一個線程屬性的指針。

Inheritsched：設置線程是否繼承調(diào)用線程的調(diào)度屬性，可能取值如下：

PTHREAD_INHERIT_SCHED表示新線程沿用其創(chuàng)建者的線程調(diào)度參數(shù)，這種情況下再設置新線程的調(diào)度參數(shù)屬性將沒有任何效果。PTHREAD_EXPLICIT_SCHED表示調(diào)用者要明確地指定新線程的調(diào)度參數(shù)。

返回值：若是成功返回0,否則返回錯誤的編號。