Linux 线程

【1】什么是线程

1. 概念

线程：是一个进程并发执行多个任务的机制。

并发：多个任务同时进行。（cpu以ms级别的速度进程调度，切换进程和线程）；

进程的上下文切换：

    上下文：运行一个程序所需要的所有资源。
    上下文切换：替换原有内容，是一个耗时的操作。

为了提高系统的性能，引入一个轻量级的进程概念，称之为线程。

线程：属于进程，每一个进程至少需要一个线程作为指令执行体，线程运行在进程空间内。

多线程：一个进程中，有多个线程在运行

2. 线程是程序运行的最小单位（重点）

同一个进程下的线程，共享该进程的虚拟地址空间。（每个线程共享其附属进程的所有资源）

共享：

1. 数据段（全局变量，静态变量，堆）

2. 正文段

3. 文件描述符

不共享：

栈区，每个线程都有自己的栈区，用来存放各自的局部变量。

3. 进程和线程的区别 （面试重点）

1. 进程之间相互独立，有自己独立的用户空间，是独立的个体。

   因此，进程之间的通信需要引入进程间通信机制。

2. 同一个进程下的线程，共享进程的虚拟地址空间，不需要引入通信机制，但是需要注意线程之间的同步互斥。

3. 进程是资源分配的最小单位，线程是程序运行的最小单位

4. 创建子进程需要克隆父进程的所有资源，但是创建多线程不需要，因为本身就共享进程的资源。

   所以，创建多线程的效率比多进程高。

5. 进程与进程之间相互独立，所以多进程的稳定性比多线程高。

【2】线程常用的函数

man pthread_mutex_init

1）安装man手册

sudo apt-get install manpages-de  manpages-de-dev  manpages-dev glibc-doc manpages-posix-dev manpages-posix
Compile and link with -pthread.

2）pthread_create

功能：创建一个线程;
头文件：
       #include 
原型：
       int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, 
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);
参数：
    pthread_t *thread：存储创建后的线程id号，tid;
    pthread_attr_t *attr：线程属性，填NULL，代表默认属性;
    void *(*start_routine) (void *)：函数指针，回调函数，线程的执行体;
                                    需要传入一个函数的资质，该指针能指向 返回值是void*类型，且参数列表是void*类型的函数。
    void *arg：传入回调函数的参数;
返回值：
    成功，返回0;
    失败，返回错误码，非0;        

注意：

1. 线程是依附于进程的，如果进程退出（主线程退出），则同一进程下的线程都会强制被回收；

2. 分支线程退出，不会影响到其他线程的运行

3. 主线程和分支线程是并行性的，谁先运行不确定，主要根据cpu调度来执行，一般来说，主线程先运行。

3）pthread_exit

功能：退出线程;
头文件：
       #include 
原型：
       void pthread_exit(void *retval);
参数：
    void *retval：传递线程退出的状态值，可以是任意类型的数据地址，也可以填NULL;
                    可以被 pthread_join函数接收;
​

没有pthread_join函数，则退出线程的资源没有被回收，类似僵尸进程；

4）pthread_join

功能：阻塞等待指定分支线程退出，并回收线程资源;
头文件：
       #include 
原型：
       int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
参数：
    pthread_t thread：指定要回收的线程tid号；
    void **retval：获取线程退出的状态值；如果不想接收填NULL;
​
返回值：
    成功，返回0;
    失败，返回错误码，非0;     

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
​
//方法2:
int ret = 3;
void* function(void* ar