Linux 之 執行緒創建，退出與回收

正文

Linux下的執行緒

Linux下的執行緒是輕量級的行程（LWP），同樣的，執行緒是cpu最小的執行單位，可以多個執行緒共享同一行程的地址空間，但是每個執行緒都擁有自己獨立的PCB，執行緒是堆疊和暫存器的集合，系統以LWP號作為分配資源的依據，可以使用 ps -Lf 行程ID 來查看該行程下的執行緒，
同一行程內執行緒間共享資源：
檔案描述符表，信號處理方式，當前作業目錄，用戶ID，組ID，記憶體地址空間（堆疊除外），
非共享資源：
執行緒ID，信號屏蔽字，用戶堆疊空間，errno變數，行程調度優先級，執行緒內核堆疊（保存執行緒處理器的現場）和堆疊指標，

執行緒的創建

可以使用pthread_create函式來創建執行緒，
函式原型：
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);
引數：
thread： 執行緒ID
attr： 執行緒屬性
start_routine： 入口函式
arg：初始引數
回傳值：
成功回傳 0 ，失敗回傳錯誤碼

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
void str_error()
{
  const char * str = strerror(errno);
  write(STDERR_FILENO,str,sizeof(str));
  exit(-1);
}

void *fun(void *arg)
{
    printf("thread created successful\n");
    return NULL;
}

int main()
{
     pthread_t tid;
     if(pthread_create(&tid,NULL,fun,NULL) != 0)
     {
       str_error();
     }
     sleep(1);

}

輸出：thread created successful

執行緒的退出

return退出

在主控執行緒中return意味著行程的結束，所有執行緒都會被結束；在其他執行緒中return只會結束該執行緒，

exit

exit 意味著結束整個行程，在任何執行緒中呼叫exit都會將整個行程退出，

pthread_exit

函式原型：
#include<pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);
在執行緒中呼叫pthread_exit會將呼叫的執行緒退出，并且有又引數retval回傳退出值，這個值由pthread_join函式接收，

pthread_cancel

函式原型：
#include <pthread.h>
int pthread_cancel(pthread_t thread);
可以由任意執行緒呼叫，取消指定ID的執行緒，這個取消并不是實時的，需要在系統呼叫結束的時候才可以被處理，若是一個線s程不產生系統呼叫，使用該函式無法取消執行緒，可以使用pthread_testcancel函式來產生系統呼叫（pthread_testcancel可以產生一次系統呼叫），被取消的執行緒pthread_join接收到退出碼為PTHREAD_CANCELED，

執行緒的回收

和行程相似，執行緒結束后也需要回收（否則會產生僵尸執行緒），但是不同的是行程只能由其父行程回收，執行緒額可以由任意執行緒回收，

pthread_join

函式原型：
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
引數：
thread: 執行緒ID
retval：用于接收執行緒退出狀態
回傳值：
成功回傳 0 ，失敗回傳錯誤碼
pthread_join函式效果等同于行程中的waitpid函式，呼叫后阻塞，等待指定ID的執行緒結束后回傳，
呼叫前提：回收的執行緒屬性必須是joinable，否則呼叫失敗

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
void str_error()
{
  const char * str = strerror(errno);
  write(STDERR_FILENO,str,sizeof(str));
  exit(-1);
}

void *fun(void *arg)
{
   printf("thread[%ld] created successful\n",pthread_self());
   int *retval = (int *)malloc(4);
   *retval = 1;
   pthread_exit((void*)retval);
}

int main()
{

     pthread_t tid;
     if(pthread_create(&tid,NULL,fun,NULL) != 0)
     {
       str_error();
     }
     int *retval = NULL;
     pthread_join(tid,(void*)&retval);
     printf("thread[%ld] exited successful,exit status = %d\n",tid,*retval);
}

輸出：
thread[140301426747136] created successful
thread[140301426747136] exited successful,exit status = 1

pthread_detach

函式原型：
#include<pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t thread);
引數
thread：指定要分離的執行緒ID
回傳值：
成功回傳 0 ，失敗回傳錯誤碼

呼叫前提：分離的執行緒屬性必須是joinable，否則呼叫失敗

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
void str_error()
{
  const char * str = strerror(errno);
  write(STDERR_FILENO,str,sizeof(str));
  exit(-1);
}

void *fun(void *arg)
{
    sleep(2);
    printf("thread[%ld] created successful\n",pthread_self());
}

int main()
{

     pthread_t tid;
     if(pthread_create(&tid,NULL,fun,NULL) != 0)
     {
       str_error();
     }
     pthread_detach(tid);
     printf("main thread exit\n");
     pthread_exit(NULL);

}

輸出：
main thread exit
thread[140412667537152] created successful