linux之线程

http://blog.csdn.net/lanyan822/article/details/7586845

POSIX线程数据类型：

　　pthread_t　　线程标识符；

　　pthread_mutex_t 　　互斥量；

　　pthread_codet_t 　　条件变量；

　　pthread_key_t 　　　 线程私有权握访问键

　　pthread_attr_t　　　　线程属性对象

　　pthread_mutexattr_t　　互斥量属性对象

　　phtread_condattr_t　　  条件变量属性对象；

　　pthread_once_t　　　　一次性初始化 控制变量　

线程中的基本概念：

　　程序中使用线程标识符ID来表示线程。线程ID属于封装的pthread_t类型；

1.创建线程

　　Pthread系统中建立线程的主要方式是调用pthread_create. 如果进程的信号通知机制设为：SIGVE_THREAD,  当线程收到一个POSIX信号时也会创建一个线程。系统中可能还存在其他创建线程的方式

　　　　pthread_t pthread_id;

　　　　int status = pthread_create(&pthread_id, NULL,  thread_func,  NULL);

　　　　第三个参数：函数指针；

　　　　第四个参数：函数的参数指针；

　　关于thread_func（线程调用函数）：　　　

　　　　线程函数必须是如下形式,即返回类型为:void* , 参数类型为：void* ；　　　

　　　　typedef void* (*func)(void* );  //不能写成typedef  void*  (*func)(void* i);

　　　　传、取参数的时候特别注意，传的时候要先转为void*,  取参数的的时候要转回原有的类型；（切记、切记）

2. 线程的启动（一般线程函数启动之后就被阻塞了，直到唤醒）

　　一旦线程来创建，最终它将开始执行机器指令。 初始指令序列将 带来 在pthread_create调用 中指定的 线程启动函数的执行。

线程启动函数 的运行参数 也是在创建线程时指定的，-----第四个参数；

　　在初始线程中， 线程的启动函数（即main函数） 是从程序外部被调用的。 （系统中有文件负责 初始化进程， 然后调用main函数）

初始化线程 与 普通线程 之间存在一些的不同。

　　a. main函数的调用参数( argc  and  argv )与普通线程的启动函数不同（ void * 参数 ）。

　  b.如果普通线程从启动函数中返回，则线程终止而其他线程依然可以运行；

　　　　但初始化进程从main函数中返回时，进程终止（进程内所有线程也被 终止）。

　　　　如果希望在初始化线程终止时，进程中的其他线程继续执行，则需要 在初始化线程中调用pthread_exit而不是从main函数返回；

　　 c.在大多数系统中， 初始线程运行 在默认进程堆栈上； 该堆栈可以增长到足够的大小； 而在某些实现中，普通的堆栈空间是受限的，  如果线程堆栈溢出，则程序会因为段错误或者总线错误而失败；

3. 运行和阻塞

　　线程之所以会睡眠是因为 它需要的某个资源不可用（即被阻塞）， 或者因为 系统将处理器分配给其他线程（即被抢占）

　　线程大多数时间处于其生命周期中的三个状态：  就绪， 运行 和阻塞；

　　线程在以下情况被阻塞：

　　　　1.试图加锁一个已经被锁住的互斥量；

　　　　2.等待某个条件变量；

　　　　3.调用Singwait等待尚未发生的信号；

　　　　4.执行无法立即完成的I/O操作

　　　　5.线程还有由于内存页错误之类的系统操作而被阻塞；

　　　　如果新线程此时没有运行， 则新线程将在主线程被阻塞后， 从就绪态 进入运行态。

　　　　当新线程运行完毕并返回时，主线程才会被解除阻塞，返回就绪态。

　　　   主线程 或者立即执行 或者 等到创建的线程 终止 后 重新运行直到结束；

　　　调用pthread_join（）函数 等待它创建的线程运行结束；  

　　    pthread_join使一个线程等待另一个线程结束。代码中如果没有pthread_join主线程会很快结束从而使整个进程结束，从而使创建的线程没有机会开始执行就结束了。加入pthread_join后，主线程会一直等待直到等待的线程结束自己才结束，使创建的线程有机会执行。

　　   所有线程都有一个线程号，也就是Thread ID。其类型为pthread_t。通过调用pthread_self()函数可以获得自身的线程号。

 

　　　　一个线程的结束有两种途径，

　　　　　　一种是象我们下面的例子一样，函数结束了，调用它的线程也就结束了；

　　　　　　另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。

　　另外需要说明的是，一个线程不能被多个线程等待，也就是说对一个线程只能调用一次pthread_join，否则只有一个能正确返回，其他的将返回ESRCH 错误；　　

4.终止

　　线程通常从启动函数中返回来终止自己；

　　当调用 pthread_exit退出线程或者调用pthread_cancel 取消线程时， 线程在调用完每个清理过程中也将进入终止态； 这些清理过程 是由线程通过调用pthread_cleanup_push注册的；而且尚未通过调用 pthread_cleanup_pop删除；

　　线程还会有私有“线程特定数据”； 如果线程有非空的私有数据值，则与这些数据相关的 destructor函数将被调用；

　　如果线程已经被分离。 则它立刻进入下一个环节--------回收；

　　否则，线程处于终止态，它还可以被其他线程调用pthread_join 连接--------僵尸线程；因为即使它们已经死了；但还存在，僵尸线程可能会保存其运行时的大部分资源甚至是所有资源。因此不应该让线程长时间处于这种状态；

　　当创建不需连接的线程时，应该使用detachstate属性建立线程 使其自动分离；（还有第二种办法）

　　终止后线程至少保留了线程ID（pthread_t数据类型）和 void *返回值；

5.回收

　　分离一个正在运行的线程不会对线程带来任何影响，仅仅是通知系统当该线程结束时候，其所属资源可以被回收。

　　为了确保终止线程的资源对进程可用，应该在每个线程 结束时分离他们。一个没有被分离的线程终止时会保留其虚拟内存。包括他们的堆栈 和其他系统资源。

　　分离线程意味着 通知系统不再 需要此线程，允许系统将分配给它的资源回收；

　　如果使用detachstate属性（设为PTHREAD_CREATE_DETACH）建立线程； 或者 调用 pthread_detach分离线程， 则当线程结束时将立刻回收；

　  如果终止线程没有被分离，则它将一直处于终止态直到    1、被分离（通过pthread_detach分离） 或者  2、被连接（通过pthread_join）。

线程一旦被分离就不能再访问它；

　　回收将  释放 （所有线程  终止时未释放的系统 和进程资源，包括保存线程返回值的内存空间，堆栈，保存寄存器状态的内存空间等）； 其中一些资源可能已在线程终止时被释放，

　　但必须记住：线程终止后上述资源就不该被访问了。    如果一个线程将其堆栈空间指针通过共享数据传给另一个线程，则该线程终止后，此数据就是陈旧数据了；

　　一旦 线程被回收，线程ID就无效了； 不能 再连接它、取消它或者执行其他任何操作。

　　终止线程ID（可能是系统数据结构地址）可能被分给新的线程；使用该ID调用pthread_cancel 可能会取消一个不同的线程，而不是返回一个ESRCH错误；

　　终止线程将释放所有系统资源，但必须自己先释放有该线程占有的程序资源，调用malloc 或者 mmap 分配的内存可以在任何时候，有任何线程释放。

　　 互斥量、条件变量、和信号灯 可以由任何线程销毁。只要他们被解锁 并没有线程等待；  但是，只有互斥量的主人能够解锁它。 如果线程终止时还有加锁的互斥量。则该互斥量就不能被再次使用（因为不会被解锁）

　　pthread_exit()用于线程退出，可以指定返回值，以便其他线程通过pthread_join（）函数获取该线程的返回值。
　　　　return是函数返回，只有线程函数return，线程才会退出。

　　exit是进程退出，如果在线程函数中调用exit，进程中的所有函数都会退出！

线程的终止

　　三种方式：　　

　　　　线程从执行函数返回，返回值是线程的退出码

　　　　线程被同一进程的其他线程取消

　　　　调用pthread_exit()函数退出。这里不是调用exit，因为线程调用exit函数，会导致线程所在的进程退出。