Linux线程 | 创建终止回收分离-六虎

一、线程简介

线程是参加体系调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实践运转单位。
一个进程中能够创立多个线程，多个线程完成并发运转，每个线程履行不同的使命。
每个线程都有其对应的标识，称为线程 ID，线程 ID 运用 pthread_t 数据类型来表明。

二、线程的创立

线程是轻量级的并发履行单元，经过调用Linux体系供给的pthread库中的函数来创立和办理线程。

包含头文件：

#include <pthread.h>

定义线程函数：

线程函数是线程实践履行的函数，可所以任何能够被调用的函数。线程函数的原型如下：

void* thread_function(void* arg);

其间arg是传递给线程函数的参数，可所以任何类型的数据。线程函数的回来值为void*类型，能够回来任何类型的数据。

创立线程：

创立线程需求调用pthread_create函数。该函数的原型如下：

int pthread_create(pthread_t* thread, const pthread_attr_t* attr, void* (*start_routine)(void*), void* arg);

参数	类型	描绘
`thread`	`pthread_t *`	用于存储新线程标识符的指针
`attr`	`const pthread_attr_t *`	用于指定新线程的特点，如栈大小、调度战略等，能够为 NULL，表明运用默许特点
`start_routine`	`void ()(void *)`	新线程的开始函数，需求回来 void 指针类型的成果，而且带有一个 void 指针类型的参数
`arg`	`void *`	传递给新线程开始函数的参数，能够为 NULL
回来值	`int`	0 表明成功，非 0 表明失利，错误代码保存在 `errno` 中

留意：在调用 pthread_create() 函数之后，新线程的履行与调用线程并行进行，它们之间没有特定的履行顺序。

下面是一个创立线程的比如：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *thread_func(void *arg)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 5; i++) {
        printf("这是线程函数，arg=%d, i=%d\n", *(int *)arg, i);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(NULL);
}
int main()
{
    pthread_t tid; // 线程标识符
    int arg = 123; // 传递给线程函数的参数
    // 创立新线程
    if (pthread_create(&tid, NULL, thread_func, &arg) != 0) {
        printf("线程创立失利！\n");
        return 1;
    }
    // 等待线程完毕并收回资源
    if (pthread_join(tid, NULL) != 0) {
        printf("线程收回失利！\n");
        return 1;
    }
    printf("线程完毕！\n");
    return 0;
}

三、线程的停止

线程的停止有两种方式：天然停止和强制停止。

线程的天然停止是指线程履行完它的工作后主动退出，而强制停止是指在程序运转过程中，主线程或其他线程显式地停止一个正在运转的线程。

线程天然停止

线程能够经过调用pthread_exit函数来完成天然停止。pthread_exit函数的原型如下：

void pthread_exit(void *retval);

pthread_exit函数无回来值，其间，参数retval是线程的退出状况，能够经过pthread_join函数获取。

下面是一个简略的比如，演示怎么运用pthread_exit函数停止一个线程：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *thread_func(void *arg)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 5; i++) {
        printf("这是线程函数，i=%d\n", i);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit((void *) "线程正常完毕！");
}
int main()
{
    pthread_t tid; // 线程标识符
    // 创立新线程
    if (pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL) != 0) {
        printf("线程创立失利！\n");
        return 1;
    }
    // 等待线程完毕并收回资源
    void *retval;
    if (pthread_join(tid, &retval) != 0) {
        printf("线程收回失利！\n");
        return 1;
    }
    printf("%s\n", (char *)retval);
    printf("线程完毕！\n");
    return 0;
}

上面的示例程序中，咱们在线程函数中调用pthread_exit函数来停止线程，并回来一个字符串作为退出状况。

在主线程中，咱们运用pthread_join函数等待线程完毕，并经过指针retval获取线程的退出状况。

线程强制停止

在Linux中，线程的强制停止能够运用pthread_cancel函数来完成。pthread_cancel函数的原型如下：

int pthread_cancel(pthread_t thread);

其间，参数thread是要撤销的线程标识符。当pthread_cancel函数被调用时，被撤销的线程将当即退出。

参数	类型	描绘
`thread`	`pthread_t`	要撤销的线程标识符
回来值	`int`	0 表明成功，非 0 表明失利，错误代码保存在 `errno` 中

留意：调用 pthread_cancel() 函数仅仅向指定线程发送一个撤销恳求，让指定线程尽快退出履行，而不会当即停止它的履行。

线程在接收到撤销恳求后，能够经过调用 pthread_setcancelstate() 和 pthread_setcanceltype() 函数来指定怎么呼应恳求，这里不再展开阐明。

下面是一个简略的比如，演示怎么运用pthread_cancel函数强制停止一个线程：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *thread_func(void *arg)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 5; i++) {
        printf("这是线程函数，i=%d\n", i);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit((void *) "线程正常完毕！");
}
int main()
{
    pthread_t tid; // 线程标识符
    // 创立新线程
    if (pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL) != 0) {
        printf("线程创立失利！\n");
        return 1;
    }
    // 等待一段时间后强制停止线程
    sleep(2);
    if (pthread_cancel(tid) != 0) {
        printf("线程撤销失利！\n");
        return 1;
    }
    // 等待线程完毕并收回资源
    void *retval;
    if (pthread_join(tid, &retval) != 0) {
        printf("线程收回失利！\n");
        return 1;
    }
    if (retval == PTHREAD_CANCELED) {
        printf("线程被撤销！\n");
    } else {
        printf("%s\n", (char *)retval);
    }
    printf("线程完毕！\n");
    return 0;
}

上面的示例程序中，主线程调用了pthread_cancel函数，强制停止了子线程。

在子线程函数中，咱们运用pthread_exit函数回来了一个字符串，假如子线程正常完毕，那么在主线程中打印出来的将是这个字符串；假如子线程被强制停止，那么在主线程中打印出来的将是线程被撤销!。

不是这个啦
我是想说，前面好几次都提到了线程收回, 你是不是忘了告知我了
不好意思哈，一会儿没忍住就说出来了

四、线程的收回

运用pthread_join函数等待线程完毕。该函数需求两个参数：线程标识符和指向线程回来值的指针。

int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);

参数	类型	描绘
`thread`	`pthread_t`	要等待的线程标识符
`value_ptr`	`void **`	用于获取线程的退出状况的指针，能够为 NULL，表明不关心退出状况
回来值	`int`	0 表明成功，非 0 表明失利，错误代码保存在 `errno` 中

留意：调用 pthread_join() 函数会堵塞当前线程，直到指定的线程停止停止。

假如指定的线程现已停止，那么该函数会当即回来，而且不会堵塞。

另外，线程的退出状况只要在 pthread_join() 调用成功时才干被获取，否则 value_ptr 指向的值是未定义的。

假如线程停止后，其它线程没有调用 pthread_join()函数来收回该线程，这个线程会变成僵尸线程，会糟蹋体系资源；若僵尸线程积累过多，那么会导致应

用程序无法创立新的线程。

五、线程的别离

能够运用pthread_detach函数将线程别离。pthread_detach函数的原型如下：

int pthread_detach(pthread_t thread);

参数	类型	描绘
thread	pthread_t	要别离的线程标识符
回来值	int	0 表明成功，非 0 表明失利，错误代码保存在 errno 中

调用 pthread_detach() 函数将使得指定线程在退出时主动释放其相关资源，而不需求其他线程调用 pthread_join() 函数来等待它的退出并收回资源。

假如指定的线程现已被别离或许现已退出，那么调用 pthread_detach() 函数将回来一个错误。

下面是一个简略的比如，演示怎么运用pthread_detach函数将线程别离：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *thread_func(void *arg)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 5; i++) {
        printf("这是线程函数，i=%d\n", i);
        sleep(1);
    }
    pthread_exit((void *) "线程正常完毕！");
}
int main()
{
    pthread_t tid; // 线程标识符
    // 创立新线程
    if (pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL) != 0) {
        printf("线程创立失利！\n");
        return 1;
    }
    // 别离线程
    if (pthread_detach(tid) != 0) {
        printf("线程别离失利！\n");
        return 1;
    }
    printf("线程现已别离，将主动收回资源！\n");
    // 程序完毕
    return 0;
}

上面的示例程序中，咱们在创立线程之后当行将线程别离，并打印一条提示信息，告知用户线程现已别离，将在退出时主动收回资源。

当运转上面的程序时，能够看到如下输出：

线程现已别离，将主动收回资源！
这是线程函数，i=0
这是线程函数，i=1
这是线程函数，i=2
这是线程函数，i=3
这是线程函数，i=4

能够看到，程序创立了一个新线程，并当行将它别离。在子线程中，咱们打印了5个字符串，每个字符串间隔1秒。

在主线程中，咱们打印了一条提示信息，告知用户线程现已别离，将在退出时主动收回资源。最后，程序正常完毕，没有调用pthread_join函数。

小结

咱们现已介绍了Linux线程的创立、停止、收回、别离等基本操作。

在实践编程中，咱们或许还需求运用一些其他的函数和技巧，例如互斥锁、条件变量、信号量、读写锁等

欲知后事怎么，请听下回分解！

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Linux线程 | 创建 终止 回收 分离

一、线程简介

二、线程的创立

三、 线程的停止

线程天然停止

线程强制停止

四、线程的收回

五、线程的别离

小结

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