linux多線程程序設計

1、核心理論

• 爲什麼需要線程？
  爲了提高完成一個任務的速度，我們創建了多個進程去完成一個任務，但是多個進程間有相同的地方（例如代碼相同，所使用的數據相同），同時工作時就造成了資源的浪費；爲了避免資源浪費，我們進程間相同的部分分割出來，不同的部分就形成了一個小小的線程。

• 線程概念（特點）：
  · 線程就是“輕量級”的進程。（linux中不存在線程這個機制）
  · 線程與創建他的進程共享代碼段、數據段。
  · 線程擁有自己的獨立的棧。

• 注意：
  1.輕量級是指多個線程線程共享同一個數據段，代碼段，這個代碼段也是創建它的進程的代碼段和數據段，這也是線程與進程的區別。
  2.多線程理解：多個線程按一定的順序執行去完成某項任務，這些線程使用共同的數據段，代碼段。
  3.當一個進程結束時，那麼他所創建的線程也會結束；如果不想讓其結束那就要用到線程等待函數。
  4.再調用線程相關函數時，編譯程序時必須鏈接函數庫：：-lpthread
  5.爲什麼線程退出函數不使用exit函數？
  因爲exit是用來退出進程的，用在線程中會導致創建該線程的進程退出，進程退出了，那麼所創建的所有線程都會退出。

2.函數學習

• 創建線程
  函數名：pthread_create
  函數原型：int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void*),void *arg)
  函數功能：創建一個進程
  所屬頭文件：pthread.h 特別注意：編譯時必須鏈接pthread庫（gcc -lpthread）

返回值：成功返回0，失敗返回一個錯誤號

參數說明：thread：新創建的線程的id，attr：創建線程的屬性，start_routine：指明線程要執行的函數的（線程的入口函數），arg：線程入口函數的參數，

• 等待線程結束
  函數名：pthread_join
  函數原型：pthread_join(pthread_t thread,void **retval)
  函數功能：等待線程結束
  所屬頭文件：pthread.h
  返回值：成功返回0，失敗返回錯誤編號
  參數說明：thread：要等待結束的線程id，retval：保存線程退出的狀態

• 退出線程
  函數名：pthread_exit
  函數原型：void pthread_exit(void *retval)
  函數功能：退出線程
  所屬頭文件：pthread.h
  返回值：空
  參數說明：retval：保存返回值

3.線程互斥

• 概念：
  在實際應用中，多個線程往往會訪問同一數據或者資源，爲了避免線程之間相互影響，需要引入線程互斥機制，而互斥鎖（mutex）是互斥機制中的一種。（多進程併發時中引入的是信號量。）

• 初始化互斥鎖函數
  pthread_mutex_init

• 獲取互斥鎖函數
  pthread_mutex_lock

• 釋放互斥鎖函數
  pthread_mutex_unlock

4.綜合實例

• 兩人壘牆問題
  （1）線程1
  創建線程
  等待線程結束
  結束線程
  （2）線程2
  創建線程
  等待線程結束
  結束線程

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

pthread_t thread[2];

int number = 0;
pthread_mutex_t mut;

void * worker1()
{
     int i = 0;

     printf("I am worker1!\n");

     for (i = 0;i < 10;i++)
     {
          pthread_mutex_lock(&mut);

          number++;

          pthread_mutex_unlock(&mut);

          printf("worker1 number %d\n",number);

          sleep(1);
     }

     pthread_exit(NULL);
}

void * worker2()
{
    int i = 0;

    printf("I am worker2!\n");

    for (i = 0;i < 10;i++)
    {
        pthread_mutex_lock(&mut);

        number++;

        pthread_mutex_unlock(&mut);

        printf("worker2 number %d\n",number);

        sleep(1);
    }

    pthread_exit(NULL);

}

int main()
{

     pthread_mutex_init(&mut,NULL);
//1.creat worker1 thread
     pthread_create(&thread[0],NULL,worker1,NULL);

//2.creat worker2 thread
     pthread_create(&thread[1],NULL,worker2,NULL);

//3.wait worker1 thread over
     pthread_join(thread[0],NULL);

//4.wait worker2 thread over
     pthread_join(thread[1],NULL);

     return 0;
}