Linux 线程
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线程

概念

线程是一个轻量级的进程，为了提高系统的性能引入线程，线程和进程都参与cpu统一的调度

进程和线程的区别（面试题）

共性：都为操作系统提供了并发执行的能力
不同点：
1.调度和资源上：线程是系统调度的最小单位，进程是资源分配的最小单位。
2.地址空间上：同一个进程创建多个线程共享进程资源，进程的地址空间相互独立。
3.通信方面：线程的通信相对简单，只需要通过全局变量就能实现。但是需要考虑临界资源（临界资源包括同一 个文件，全局变量等）访问的问题，进程间的通信相对复杂，需要借助进程间的通信机制（借助3g-4g的的 内核空间）
4.安全性方面：线程的安全性相对较差，当进程结束时会导致所有线程退出，进程相对于安全。

线程资源

  • 共享的资源：可执行的指令，静态的数据，进程中打开的文件描述符，信号处理函数。当前的工作目录，用户的ID，用户的组ID

  • 私有资源：线程ID (TID)、PC(程序计数器)和相关寄存器、堆栈、错误号 (errno)、信号掩码和优先级、执行状态和属性

  • 线程标识：主线程的 TID 和 PID 是相同的，每个子线程有自己独立的 TID，但它们都共享相同的 PID

线程的函数接口

创建线程（pthread_create）

#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t  *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);

参数：1.pthread_t *thread：线程标识，成功创建线程后，pthread_create 会将新线程的 ID 写入 thread 指向的内存位置。
      2.const pthread_attr_t *attr：线程属性， NULL：代表设置默认属性
      3. void *(*start_routine)：函数名，代表线程函数，指向一个函数的指针，这个函数就是线程的执行体（也就是线程的入口函数）。该函数必须符合 void *(*start_routine)(void *) 的原型，即接受一个 void * 类型的参数，并返回一个 void * 类型的值。

 4.void *arg：传递给 start_routine 的参数。arg 是一个通用的指针，可以传递任何类型的数据（通常是一个结构体的指针，以便传递多个参数）。如果不需要传递参数，可以传递 NULL。
返回值：成功返回0
        失败返回错误码

函数指针：
本质上指针，指向函数
格式：数据类型 （*函数指针变量）（形参）；
      数据类型      函数名（参数）
函数指针一般情况下作为函数的参数使用：意思就是在一个函数中回调另一方函数的功能

void hanshu（int a）
void（*p)(int) = hanshu;
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *mypthread(void *arg)
{
    printf("子线程执行结束\n");
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    //创建线程的唯一标识
    pthread_t tid;
    //创建线程
    if(pthread_create(&tid,NULL,mypthread,NULL))
    {
        printf("creat err\n");
        return -1;
    }
    printf("主线程执行中。。。\n");
    sleep(1);
    printf("主线程执行结束\n");

    return 0;
}

注意：编译时注意链接线程库
gcc fimename.c -lpthread

线程函数和普通函数的区别
1. 普通函数是顺序执行的，手动调用函数，执行函数操作，线程函数在创建的线程中并发执行，不会影响主程序的运行。
2. 普通函数同步执行，线程函数异步执行
3. 存储位置不一样，普通函数存放在当前线程的栈区空间，线程函数共享进程的全局变量和堆空间。

线程退出（pthread_exit）

void pthread_exit(void *retval);功能：用于执行退出线程
参数：任意类型的数据，一般写NULL
返回值：无

pthread_exit(NULL);

线程资源回收函数

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：用于等待一个指定的线程结束，阻塞函数
参数：thread：创建的线程对象 
      void **retval： 指针*retval指向线程返回的参数，一般是NULL
返回值：成功 ： 0
       失败：errno

int pthread_detach(pthread_t thread);
功能：让线程结束时自动回收线程资源,让线程和主线程分离
参数：thread：线程ID
返回值：成功 ： 0
       失败：errno

image-20250226200801131

获取线程号（pthread_self）

pthread_t pthread_self(void);
功能：
    获取线程号
返回值：
    成功：调用此函数线程的ID

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