linux下多線程的創(chuàng)建與等待詳解

所有線程都有一個(gè)線程號(hào)，也就是Thread ID。其類型為pthread_t。通過調(diào)用pthread_self()函數(shù)可以獲得自身的線程號(hào)。

下面說一下如何創(chuàng)建一個(gè)線程。
通過創(chuàng)建線程，線程將會(huì)執(zhí)行一個(gè)線程函數(shù)，該線程格式必須按照下面來聲明：
void * Thread_Function(void *)
創(chuàng)建線程的函數(shù)如下：

下面說明一下各個(gè)參數(shù)的含義：
thread：所創(chuàng)建的線程號(hào)。
attr：所創(chuàng)建的線程屬性，這個(gè)將在后面詳細(xì)說明。
start_routine：即將運(yùn)行的線程函數(shù)。
art：傳遞給線程函數(shù)的參數(shù)。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的創(chuàng)建線程例子：

在編譯的時(shí)候需要注意，由于線程創(chuàng)建函數(shù)在libpthread.so庫中，所以在編譯命令中需要將該庫導(dǎo)入。命令如下：
gcc -o createthread -lpthread createthread.c
如果想傳遞參數(shù)給線程函數(shù)，可以通過其參數(shù)arg，其類型是void *。如果你需要傳遞多個(gè)參數(shù)的話，可以考慮將這些參數(shù)組成一個(gè)結(jié)構(gòu)體來傳遞。另外，由于類型是void *，所以你的參數(shù)不可以被提前釋放掉。
下面一個(gè)問題和前面創(chuàng)建線程類似，不過帶來的問題回避進(jìn)程要嚴(yán)重得多。如果你的主線程，也就是main函數(shù)執(zhí)行的那個(gè)線程，在你其他線程推出之前就已經(jīng)退出，那么帶來的bug則不可估量。通過pthread_join函數(shù)會(huì)讓主線程阻塞，直到所有線程都已經(jīng)退出。

pthread_join:使一個(gè)線程等待另一個(gè)線程結(jié)束。
代碼中如果沒有pthread_join主線程會(huì)很快結(jié)束從而使整個(gè)進(jìn)程結(jié)束，從而使創(chuàng)建的線程沒有機(jī)會(huì)開始執(zhí)行就結(jié)束了。加入pthread_join后，主線程會(huì)一直等待直到等待的線程結(jié)束自己才結(jié)束，使創(chuàng)建的線程有機(jī)會(huì)執(zhí)行。

thread：等待退出線程的線程號(hào)。
value_ptr：退出線程的返回值。
下面一個(gè)例子結(jié)合上面的內(nèi)容：

下面說一下前面提到的線程屬性。
在我們前面提到，可以通過pthread_join()函數(shù)來使主線程阻塞等待其他線程退 出，這樣主線程可以清理其他線程的環(huán)境。但是還有一些線程，更喜歡自己來清理退出的狀態(tài)，他們也不愿意主線程調(diào)用pthread_join來等待他們。我 們將這一類線程的屬性稱為detached。如果我們?cè)谡{(diào)用pthread_create()函數(shù)的時(shí)候?qū)傩栽O(shè)置為NULL，則表明我們希望所創(chuàng)建的線 程采用默認(rèn)的屬性，也就是jionable。如果需要將屬性設(shè)置為detached，則參考下面的例子：

在線程設(shè)置為joinable后，可以調(diào)用pthread_detach()使之成為detached。但是相反的操作則不可以。還有，如果線程已經(jīng)調(diào)用pthread_join()后，則再調(diào)用pthread_detach()則不會(huì)有任何效果。
線程可以通過自身執(zhí)行結(jié)束來結(jié)束，也可以通過調(diào)用pthread_exit()來結(jié)束線程的執(zhí)行。另外，線程甲可以被線程乙被動(dòng)結(jié)束。這個(gè)通過調(diào)用pthread_cancel()來達(dá)到目的。

函數(shù)調(diào)用成功返回0。
當(dāng)然，線程也不是被動(dòng)的被別人結(jié)束。它可以通過設(shè)置自身的屬性來決定如何結(jié)束。
線程的被動(dòng)結(jié)束分為兩種，一種是異步終結(jié)，另外一種是同步終結(jié)。異步終結(jié)就是當(dāng)其他線程調(diào)用 pthread_cancel的時(shí)候，線程就立刻被結(jié)束。而同步終結(jié)則不會(huì)立刻終結(jié)，它會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，直到到達(dá)下一個(gè)結(jié)束點(diǎn)（cancellation point）。當(dāng)一個(gè)線程被按照默認(rèn)的創(chuàng)建方式創(chuàng)建，那么它的屬性是同步終結(jié)。
通過調(diào)用pthread_setcanceltype()來設(shè)置終結(jié)狀態(tài)。

state：要設(shè)置的狀態(tài)，可以為PTHREAD_CANCEL_DEFERRED或者為PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS。
那么前面提到的結(jié)束點(diǎn)又是如何設(shè)置了？最常用的創(chuàng)建終結(jié)點(diǎn)就是調(diào)用pthread_testcancel()的地方。該函數(shù)除了檢查同步終結(jié)時(shí)的狀態(tài)，其他什么也不做。
上面一個(gè)函數(shù)是用來設(shè)置終結(jié)狀態(tài)的。還可以通過下面的函數(shù)來設(shè)置終結(jié)類型，即該線程可不可以被終結(jié)：

state：終結(jié)狀態(tài)，可以為PTHREAD_CANCEL_DISABLE或者PTHREAD_CANCEL_ENABLE。具體什么含義大家可以通過單詞意思即可明白。
最后說一下線程的本質(zhì)。其實(shí)在Linux中，新建的線程并不是在原先的進(jìn)程中，而是系統(tǒng)通過 一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用clone()。該系統(tǒng)copy了一個(gè)和原先進(jìn)程完全一樣的進(jìn)程，并在這個(gè)進(jìn)程中執(zhí)行線程函數(shù)。不過這個(gè)copy過程和fork不一樣。 copy后的進(jìn)程和原先的進(jìn)程共享了所有的變量，運(yùn)行環(huán)境。這樣，原先進(jìn)程中的變量變動(dòng)在copy后的進(jìn)程中便能體現(xiàn)出來。