UNIX 网络编程之线程

概述：

实现并发服务器一般都是父进程accept一个连接，然后fork一个子进程，该子进程处理与该连接对端的客户之间的通信。但是fork是昂贵，耗资源和时间。而线程是轻量级线程，它的创建比进程的创建块10-100倍。在同一进程内除了共享全局变量外还共享：

大多数数据；进程指令； 打开的文件； 信号处理函数信号处置； 当前工作目录；用户ID和组ID

不过每个线程有各自的资源：‘

线程ID； 寄存器集合了栈了errno； 信号掩码； 优先级

基本线程函数：创建和终止

pthread_create函数

#include <pthread.h>

int pthread_create(pthread_t *tid, const pthread_attr_t *attr, void *(*func)(void *), void *arg);

一个进程的每个线程都由一个线程ID标识。每个线程有很多属性，比如优先级大小，初始栈大小，是否应该成为一个守护线程等等

pthread_join函数

#include <pthread.h>

int pthread_join(pthread_t *tid, void **status);

该函数类似与waitpid

pthread_self函数

#include <pthread.h>
  int pthread_self(void);

每个线程使用pthread_self获得自身的线程ID

pthread_detach函数

#include <pthread.h>

int pthread_detach(pthread_t tid);

一个线程或者是可汇合的，或者是脱离的。当一个可汇合的线程终止时，它的线程ID和退出状态将留存到另一个线程对它调用pthread_join。脱离的线程像守护线程，当他们终止时，所有相关资源都被释放.

pthread_exit函数

#include <pthread.h>

int pthread_exit(void *status);

结束一个线程

互斥锁的使用

多线程程序的经典问题：多个线程同时修改一个共享变量(如全局变量)

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

int counter;
void *doit(void*);

int main(int argc, char **argv)
{
	pthread_t tidA, tidB;

	pthread_create(&tidA, NULL, &doit, NULL);
	pthread_create(&tidB, NULL, &doit, NULL);

	pthread_join(tidA, NULL);
	pthread_join(tidB, NULL);
	return 0;
}

void *doit(void * arg)
{
	int i, val;
	for(i=0; i<10; i++)
	{
		val = counter;
		printf("counter is %d\n", val+1);
		counter = val+1;
	}
	return NULL;
}

上面程序的运行结果并不是我们想要的结果，因为线程的运行是并发运行的，也就是说counter值的修改的结果是不定的，以下为运行结果

所以我们应该引入同步机制，首先使用互斥量实现

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

int counter;
pthread_mutex_t counter_mutex;

void *doit(void*);

int main(int argc, char **argv)
{
	pthread_t tidA, tidB;

	pthread_create(&tidA, NULL, &doit, NULL);
	pthread_create(&tidB, NULL, &doit, NULL);

	pthread_join(tidA, NULL);
	pthread_join(tidB, NULL);
	return 0;
}

void *doit(void * arg)
{

	int i, val;
	for(i=0; i<10; i++)
	{
		pthread_mutex_lock(&counter_mutex);
		val = counter;
		printf("counter is %d\n", val+1);
		counter = val+1;
		pthread_mutex_unlock(&counter_mutex);
	}
	return NULL;
}

使用在对counter值进行修改之前进行上锁操作，修改之后，进行解锁操作