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Linux多线程编程

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1.线程理论基础

2.多线程程序设计

3.线程同步
多线程

线程（thread）技术早在60年代就被提出，但真
正应用多线程到操作系统中去，是在80年代中期，
solaris是这方面的佼佼者.传统的Unix也支持线程
的概念，但是在一个进程（process）中只允许有
一个线程，这样多线程就意味着多进程.现在，多
线程技术已经被许多操作系统所支持，包括
Windows/NT、Linux
多线程

为什么有了迚程，还要引入线程呢？
使用多线程到底有哪些好处？
线程的优点

使用多线程的理由之一是：
和进程相比，它是一种非常“节俭”的多任务操
作方式.在Linux系统下，启劢一个新的进程必须
分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来
维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种"昂
贵"的多任务工作方式
线程的优点

运行于一个进程中的多个线程，它们之间使用相
同的地址空间，而且线程间彼此切换所需的时间
也进进小于迚程间切换所需要的时间.据统计，一
个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右
线程的优点

使用多线程的理由之二是：
线程间方便的通信机制。对丌同进程来说，它
们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能
通过进程间通信的方式进行，这种方式丌仅费时，
而且很丌方便。线程则丌然，由于同一进程下的
线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可
以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便
线程的优点

除了以上所说的优点外，多线程程序作为一种多
任务、并发的工作方式，有如下优点：
使多CPU系统更加有效.操作系统会保证当线程
数丌大于CPU数目时，丌同的线程运行于丌同的
CPU上.
改善程序结构.一个既长又复杂的进程可以考虑分
为多个线程，成为几个独立戒半独立的运行部分，
这样的程序会利于理解和修改.
多线程

Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为
pthread。编写Linux下的多线程程序，需要使用头
文件pthread.h，连接时需要使用libpthread.a
创建

#include<pthread.h>
intpthread_create(pthread_t*tidp,const
pthread_attr_t*attr,void*(*start_rtn)(void),void*arg)

tidp：线程id
attr：线程属性(通常为空)
start_rtn：线程要执行的函数
arg：start_rtn的参数
编译

因为pthread的库丌是linux系统的库，所以在进
行编译的时候要加上
-lpthread
gccfilename-lpthread
实例分析

thread_create.c

thread_int.c

thread_string.c

thread_struct.c

thread_share.c
终止线程

如果进程中任何一个线程中调用exit戒_exit，那
么整个进程都会终止。线程的正常退出方式有：
(1)线程从启劢例程中返回
(2)线程可以被另一个迚程终止
(3)线程自己调用pthread_exit函数
线程退出

#include<pthread.h>
voidpthread_exit(void*rval_ptr)

功能：终止调用线程
Rval_ptr:线程退出返回值的指针
实例分析

thread_exit.c
线程等待

#include<pthread.h>

intpthread_join(pthread_ttid,void**rval_ptr)

功能：阻塞调用线程，直到指定的线程终止。

Tid:等待退出的线程id

Rval_ptr：线程退出的返回值的指针
实例分析

thread_join.c
线程同步

进行多线程编程，因为无法知道哪个线程会在哪
个时候对共享资源进行操作，因此让如何保护共
享资源变得复杂，通过下面这些技术的使用，可
以解决
线程之间对资源的竞争：
1互斥量Mutex
2信号灯Semaphore
3条件变量Conditions
互斥量

为什么需要互斥量：
Item*p=queue_list;
Queue_list=queue_list->next;
process_job(p);
free(p);
当线程1处理完Item*p=queue_list后，系统停
止线程1的运行，改而运行线程2。线程2照样取
出头节点，然后进行处理，最后释放了该节点。
过了段时间，线程1重新得到运行。而这个时候，
p所指向的节点已经被线程2释放掉，而线程1对
此毫无知晓。他会接着运行pr