⑴ 有人能教下我有關linux裡面線程的知識嗎
.線程的基本介紹
(1)線程的概述
線程與進程類似,也允許應用程序並發執行多個任務的一種機制。一個進程可以包含多個線程,同一程序中的所有線程共享同一份全局內存區域,線程之間沒有真正意義的等級之分。同一個進程中的線程可以並發執行,如果處理器是多核的話線程也可以並行執行,如果一個線程因為等待I/O操作而阻塞,那麼其他線程依然可以繼續運行
(2)線程優於進程的方面
argv,environ
主線程棧
線程3的棧
線程2的棧
線程1的棧
共享函數庫共享的內存
堆
未初始化的數據段
初始化數據段
文本
.進程間的信息難以共享。由於除去只讀代碼段外,父子進程並未共享內存,因此必須採用一些進程間通訊,在進程之間交換信息
.調用fork()來創建進程代價相對較高
線程很好的解決了上述倆個問題
.線程之間能夠方便,快速的共享信息,只需將數據復制到共享(全局或堆)變數中即可
.創建線程比創建線程通常要快10甚至更多,線程創建之所以快,是因為fork創建進程時所需復制多個屬性,而在線程中,這些屬性是共享的。
(3)創建線程
啟動程序時,產生的進程只有單條線程,我們稱之為主線程
#include<pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void*(*start)(void *),void *arg);12
新線程通過調用帶有arg的函數開始執行,調用pthread_create()的線程會繼續執行該調用之後的語句。
(4)終止線程
可以以如下方式終止線程的運行
.線程調用pthread_exit()
.線程start函數執行return語句並返回指定值
.調用pthread_cancel()取消線程
.任意線程調用了exit(),或者主線程執行了return語句,都會導致進程中的所有線程立即終止
pthread_exit()函數可以終止線程,且其返回值可由另一線程通過調用pthread_join()獲得
#include<pthread.h>void pthread_exit(void *retval);12
調用pthread_exit()相當於在線程的start函數中執行return,不同之處在於,pthread_exit()可以在任何地方調用,參數retval指定了線程的返回值
(5)獲取線程ID
#include<pthread.h>pthread_t pthread_self(void);12
線程ID在應用程序中主要有如下用途
.不同的pthreads函數利用線程ID來標識要操作目標線程。
.在具體的應用程序中,以特定線程的線程ID作為動態數據結構的標簽,這頗有用處,既可用來識別某個數據結構的創建者或屬主線程,又可確定隨後對該數據結構執行操作的具體線程
函數pthread_equal()可檢查倆個線程的ID是否相同
#include<pthread.h>int pthread_equal(pthread_t t1,pthread_t t2);//如果相同返回非0值,否則返回0123
(6)連接已終止的線程
函數pthread_join()等待由thread表識的線程終止
#include<pthread.h>int pthread_join(pthread_t thread,void **retval);//返回0調用成功,否則失敗123
如果pthread_join()傳入一個之前已然連接過的線程ID,將會導致無法預知的行為,當相同線程ID在參與一次連接後恰好為另一新建線程所重用,再度連接的可能就是這個新線程
若線程未分離,則就應該使用pthread_join()來連接線程,否則會產生僵屍線程
pthrea_join()函數的要點
.線程之間的關系是對等的,所以任意線程都可以調用pthread_join()來連接其他線程
.pthread_join()無法針對任意線程,只能連接單個線程
(6)線程的分離
默認情況下線程都是可連接的,但有時候,我們並不關心線程退出的狀態,我們可以調用pthread_detach()並向thread參數傳入指定線程的的標識符,將該線程標記為處於分離狀態
#include<pthread.h>int pthread_detach(pthread_t thread);//返回0成功,否則失敗123
一旦線程處於分離狀態,就不能在使用pthread_join()來獲取其狀態,也無法使其重返可連接狀態
(7)在應用程序中如何來選擇進程還是線程
.線程之間共享數據很簡單,進程間的數據共享需要更多的投入
.創建線程要比創建進程塊很多
.多線程編程時,需要確保調用線程安全的函數
.某個線程中的bug可能會危害進程中所有線程
.每個線程都在徵用宿主進程中有限的虛擬地址空間
.在多線程應用中,需要小心使用信號
.除了數據,線程還可以共享文件描述符,信號處置,當前工作目錄,以及用戶ID和組ID
線程的同步
(1)保護共享變數訪問:互斥量
線程的主要優勢在於能夠通過全局變數來共享信息,不過這種共享是有代價的。必須確保多個線程修改同一變數時,不會有其他線程也正在修改此變數,為避免線程更新時共享變數時所出現的問題,必須使用互斥量來確保同時僅有一個線程可以訪問某項共享資源
(2)靜態分配的互斥鎖
互斥鎖既可以像靜態變數那樣分配,也可以在運行時動態分配,互斥量屬於pthread_mutex_t類型的變數,在使用之前必須對其初始化。對於靜態分配的互斥量而言,可如下例所示,將PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER賦給互斥量
pthread_mutex_t = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;1
1.加鎖和解鎖互斥量
初始化之後,互斥量處於未鎖定狀態。函數pthread_mutex_lock()可以鎖定某一互斥量
而函數pthread_mutex_unlock()則可以將一個互斥量解鎖
#include<pthread.h>int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);//返回0成功,其他失敗1234
要鎖定互斥量,在調用pthread_mutex_lock()時需要指定互斥量,如果互斥量當前處於未鎖定狀態,則該調用將會立即返回,如果該互斥量已被其他線程鎖定,那麼該調用將會阻塞,直至互斥量被解鎖
函數pthread_mutex_unlock()將解鎖之前已遭調用線程鎖定的互斥量
2.互斥量的性能
通常情況下,線程會花費更多的時間去做其他工作,對互斥量的加鎖解鎖相對要少的多,因此使用互斥量對大部分程序來說性能並無顯著的影響
3.互斥量的死鎖
當一個線程需要同時訪問多個共享資源時,沒個資源由不同的互斥索管理。當超過一個線程加鎖同一組互斥量時,就有可能發生死鎖。如下圖所示
線程A
1.pthread_mutex_lock(mutex1);
2.pthread_mutex_lock(mutex2);
線程2
1.pthread_mutex_lock(mutex2);
2.pthread_mutex_lock(mutex1);
每個線程都成功的鎖住一個互斥量,接著試圖對以為另一線程鎖定的互斥量加鎖,就會一直等下去
要避免此類死鎖問題,最簡單的就是定義互斥量的層級關系
⑵ linux 線程裡面創建線程嗎
1、windows里的進程/線程是繼承自OS/2的。在windows里,"進程"是指一個程序,而"線程"是一個"進程"里的一個執行"線索"。從核心上講,windows的多進程與Linux並無多大的區別,在windows里的線程才相當於Linux的進程,是一個實際正在執行的代碼。但是,windows里同一個進程里各個線程之間是共享數據段的。這才是與Linux的進程最大的不同。2、在windows下,使用CreateThread函數創建線程,與Linux下創建進程同,windows線程不是從創建處開始運行的,而是由CreateThread指定一個函數,線程就從那個函數處開始運行。此程序同前面的UNIX程序一樣,由兩個線程各列印1000條信息。threadID是子線程的線程號,另外,全局變數g是子線程與父線程共享的,這就是與Linux最大的不同之處。大家可以看出,windows的進程/線程要比Linux復雜,在Linux要實現類似windows的線程並不難,只要fork以後,讓子進程調用ThreadProc函數,並且為全局變數開設共享數據區就行了,但在windows下就無法實現類似fork的功能了。所以現在windows下的C語言編譯器所提供的庫函數雖然已經能兼容大多數Linux/UNIX的庫函數,但卻仍無法實現fork。3、對於多任務系統,共享數據區是必要的,但也是一個容易引起混亂的問題,windows下,一個程序員很容易忘記線程之間的數據是共享的這一情況,一個線程修改過一個變數後,另一個線程卻又修改了它,結果引起程序出問題。但在Linux下,由於變數本來並不共享,而由程序員來顯式地指定要共享的數據,使程序變得更清晰與安全。
⑶ linux下多進程或者多線程編程的問題。新手,望指教!
你好,多進程抄或多線程,都不會阻襲塞當前語句代碼。為了您的理解,我就大膽舉下面兩個例子:
多進程:你可以看成是本來是一條路的,現在從中間拆成兩條,然後每一條路都有屬於自己這條路的代碼在運行。
多線程:你可以看成是一條路,然後分出車道,比如左車道和右車道甚至是停車道,然後每條車道都單獨通車,其他車道的不能對這條車道進行干擾。
所以,把一條路從中間拆成兩條,成本是很高的。但是把一條路分車道,成本就不是很高了。
對於您提出的main函數的疑問,當main函數最後執行完畢,程序退出後,所有的進程包括線程,都會被關閉的,哪怕你的程序中沒有關閉,操作系統也會幫你關閉的,現在的操作系統都非常的完善了。當然,也存在有線程或進程不被釋放的特殊情況,最好在編程中要記得釋放。