linux下的简单进程创建
1. 进程是资源分配的最小单位,而线程是调度的最小单位。
2. 进程有独立的地址空间,拥有自己的代码段数据段堆栈段,而线程只有独立的堆栈段;
3. 进程拥有多种通信方式,而线程之间通信只有通过全局变量或者创建时传值。
之所以要使用多线程
1.和进程相比,它是一种非常节约的多任务操作方式。启动一个新进程,必须分配给它独立的地址空间
建立众多的数据表来维护它的代码段数据段和堆栈段,而创建一个进程中的线程,他们公用相同的地址
空间,共享大部分数据,启动一个线程所话费的时间远远小于一个进程。
2.线程间通信非常方便。不同的进程中通信,不仅费时,而且很不方便,线程则不然,由于同一个进程下的
线程共享数据空间,所以一个线程的数据可以直接为其他线程使用。
线程的创建方法,使用pthread_crpthread_t在头文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h中定义:
typedef unsigned long int pthread_t;
它是一个线程的标识符。函数pthread_create用来创建一个线程,它的原型为:
extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,
void *(*__start_routine) (void *), void *__arg));
第一个参数为指向线程标识符的指针,第二个参数用来设置线程属性,第三个参数是线程运行函数的起始地址,最后一个参数是运行函数的参数。这里,我们的函数thread不需要参数,所以最后一个参数设为空指针。第二个参数我们也设为空指针,这样将生成默认属性的线程。对线程属性的设定和修改我们将在下一节阐述。当创建线程成功时,函数返回0,若不为0则说明创建线程失败,常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程,例如线程数目过多了;后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。创建线程成功后,新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数,原来的线程则继续运行下一行代码。
由运行结果可以看到,线程打印出了在主函数中赋值的结构体,将这个结构体的值传入了线程中使用。
在Linux中,默认情况下是在一个线程被创建后,必须使用此函数对创建的线程进行资源回收,但是可以设置Threads attributes来设置当一个线程结束时,直接回收此线程所占用的系统资源,详细资料查看Threads attributes。其实在Linux中,新建的线程并不是在原先的进程中,而是系统通过一个系统调用clone()。该系统copy了一个和原先进程完全一样的进程,并在这个进程中执行线程函数。不过这个copy过程和fork不一样。 copy后的进程和原先的进程共享了所有的变量,运行环境。这样,原先进程中的变量变动在copy后的进程中便能体现出来。pthread_join使一个线程等待另一个线程结束。代码中如果没有pthread_join主线程会很快结束从而使整个进程结束,从而使创建的线程没有机会开始执行就结束了。加入pthread_join后,主线程会一直等待直到等待的线程结束自己才结束,使创建的线程有机会执行。所有线程都有一个线程号,也就是Thread ID。其类型为pthread_t。通过调用pthread_self()函数可以获得自身的线程号。测试代码:
此时进程和线程同时运行。运行结果:// 如果输入a,子线程打印"hello",主程序继续等待输入;// 如果输入q,主程序等待子程序结束。子线程打印"I will sleep 2 second and exit",并延时两秒后结束。主线程随之打印"finish",程序结束。不论是可预见的线程终止还是异常终止,都会存在资源释放的问题,在不考虑因运行出错而退出的前提下,如何保证线程终止时能顺利的释放掉自己所占用的资源,特别是锁资源,就是一个必须考虑解决的问题。
最经常出现的情形是资源独占锁的使用:线程为了访问临界资源而为其加上锁,但在访问过程中被外界取消,如果线程处于响应取消状态,且采用异步方式响应,或者在打开独占锁以前的运行路径上存在取消点,则该临界资源将永远处于锁定状态得不到释放。外界取消操作是不可预见的,因此的确需要一个机制来简化用于资源释放的编程。
在POSIX线程API中提供了一个pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()函数对用于自动释放资源--从pthread_cleanup_push()的调用点到pthread_cleanup_pop()之间的程序段中的终止动作(包括调用pthread_exit()和取消点终止)都将执行pthread_cleanup_push()所指定的清理函数。API定义如下:void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void*), void *arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);//这里的int参数,0是不执行push的内容,非0是执行。
需要注意的问题有几点:
1,push与pop一定是成对出现的,其实push中包含"{"而pop中包含"}",少一个不行。
2,push可以有多个,同样的pop也要对应的数量,遵循"先进后出原则"。
push进去的函数可能在以下三个时机执行:
1,显示的调用pthread_exit();
或
2,在cancel点线程被cancel。
或
3,pthread_cleanup_pop()的参数不为0时。
以上动作都限定在push/pop涵盖的代码内。
测试代码: