linux系统编程之多线程教程

博客推荐：
https://blog.csdn.net/tiandc/article/details/81489308
https://www.cnblogs.com/xiehongfeng100/p/4620852.html#autoid-0-0-0
https://www.cnblogs.com/luoxn28/p/6087649.html

线程概念

线程是操作系统执行的最小单位，进程是程序运行的实例，在一个进程中至少有一个线程，一个线程只能属于一个进程。假如假如cpu是一个工厂的话，进程就相当于车间，线程就相当于车间中的工人。

“进程——资源分配的最小单位，线程——程序执行的最小单位”

同一个进程中的线程共享地址空间，共享全局变量，静态变量等，不共享局部变量等。

线程相对于进程的优势：

1. 进程耗费的资源大，一个多进程的程序，需要创建多个进程，需要有多个地址空间，而分配地址空间的操作无疑是耗费资源比较大的，而多线程程序因为共享同一块地址空间，创建的时候不需要分配地址空间，所以耗费的资源比较少。
2. 多个进程之间的通信只能通过IPC（进程间通信：管道，消息队列，共享内存，信号，信号量）来实现，而线程之间通信因为共享同一片地址空间的原因，通信方便。

进程相对于线程的优势：
3. 多进程程序比多线程程序健壮，每个进程都有自己的独立的地址空间，由于保护模式的存在，进程退出对于其他进程没有影响，而多线程程序其他进程的运行要依托于控制线程（主线程：当主进程创建线程之后就退化成线程），当主线程退出时，其他线程就会被强行关闭。

线程API

线程还有其他锁（读写锁，自旋锁），可见上方推荐博文。

线程API：

原型：

// 创建线程
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);
// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号

//销毁线程
#include <pthread.h>
int pthread_exit(void *rval_ptr);

// 等待线程
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);
// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号

//  脱离线程
#include <pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t thread);
// 返回：若成功返回0，否则返回错误编号

// 获取线程号
#include <pthread.h>
pthread_t pthread_self(void);
// 返回：调用线程的ID

// 比较线程
#include <pthread.h>
int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2);
// 返回：若相等则返回非0值，否则返回0

线程互斥锁（mutex）API：

原型：

#include <pthread.h>
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr);
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
    // 两个函数返回值，成功返回0，否则返回错误码

#include <pthread.h>
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

pthread\_mutex\_init用于初始化互斥锁，mutexattr用于指定互斥锁的属性，若为NULL，则表示默认属性。除了用这个函数初始化互斥所外，还可以用如下方式初始化：pthread\_mutex\_t mutex = PTHREAD\_MUTEX\_INITIALIZER。
pthread\_mutex\_destroy用于销毁互斥锁，以释放占用的内核资源，销毁一个已经加锁的互斥锁将导致不可预期的后果。

pthread\_mutex\_lock以原子操作给一个互斥锁加锁。如果目标互斥锁已经被加锁，则pthread\_mutex\_lock则被阻塞，直到该互斥锁占有者把它给解锁。
pthread\_mutex\_trylock和pthread\_mutex\_lock类似，不过它始终立即返回，而不论被操作的互斥锁是否加锁，是pthread\_mutex\_lock的非阻塞版本。当目标互斥锁未被加锁时，pthread\_mutex\_trylock进行加锁操作；否则将返回EBUSY错误码。注意：这里讨论的pthread\_mutex\_lock和pthread\_mutex\_trylock是针对普通锁而言的，对于其他类型的锁，这两个加锁函数会有不同的行为。
pthread\_mutex\_unlock以原子操作方式给一个互斥锁进行解锁操作。如果此时有其他线程正在等待这个互斥锁，则这些线程中的一个将获得它。

互斥锁进入死锁情况：

精彩博文： https://blog.csdn.net/ls5718/article/details/51896159

1. 由于互斥锁（两个，一个一般不会）使用不当，例如有AB锁，AB线程都要对AB锁加锁，A线程加锁了其中A锁之后CPU被B线程抢占，B线程又对B锁进行了加锁，此时再执行下一步对A锁进行加锁时就进行不下去了 ，AB线程各对一个锁进行了加锁，导致两个线程都卡在了拿锁的操作

// 代码示例
A线程   ：
        pthread_mutex_lock(mutexa); // 对A锁进行加锁
        sleep(1); // 让出时间片 ，使线程B抢占cpu
        pthread_mutex_lock(mutexb);// 对B锁进行加锁
B线程   ：
        pthread_mutex_lock(mutexb); // 对B锁进行加锁
        sleep(1); // 让出时间片 ，使线程A抢占cpu
        pthread_mutex_lock(mutexa);// 对A锁进行加锁

\_\_ FUNCTION \_\_ 指代函数名

解决死锁方式：

精彩博文： https://blog.csdn.net/fapengcheng1996/article/details/80172078

1. 线程同步
   使用条件变量，一个线程等待，当满足某个条件时，由另外一个线程唤醒。