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线程:轻量级的进程,线程的栈区独立(8M),与同一进程中的其他线程共用进程的堆区,数据区,文本区。
进程是操作系统资源分配的最小单位;线程是cpu任务调度的最小单位。
1. 线程的创建:线程由所属的进程创建,进程为其分配独立的栈区空间,堆区,数据区,文本区与其他线程和所在进程共享。
2. 线程调度:宏观并行, 微观串行。
3. 线程的消亡:(1)线程退出,(2) 回收线程资源
进程与线程的区别:
正在执行的程序 ; 轻量级进程。线程一定属于进程。与同一进程中的其他线程共用进程的堆区,数据区,文本区
进程是操作系统资源分配的最小单位; 线程是cpu任务调度的最小单位。
资源消耗:进程消耗的资源空间大 线程:消耗的资源空间小,只需分配栈区空间
效率角度:创建线程比创建进程效率高,任务切换跨进程效率低于跨线程
安全角度:由于进程空间独立,所以安全性比线程高。
通信角度:进程间不能直接通信,需要使用进程间通信方式(IPC)实现;线程可以直接通信,比如:全局变量
创建线程:
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);
功能:创建一个线程
参数:
thread: 保存线程ID的变量地址
attr:线程属性 默认属性:NULL
void *(*start_routine) (void *) : 线程任务处理函数
arg:传递给任务处理函数的参数
返回值:成功:0;失败:非0
pthread_self():获取当前线程的id号
线程间通信:1). 全局变量;2). pthread_create传参的方式
2. 线程退出及资源回收
(1)退出:
1)在线程任务中调用return;
2)在线程任务pthread_exit
(2)回收:
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能:阻塞回收线程的资源, 状态
参数:
thread:需要回收的线程ID
retval:保存线程退出时的状态,比如return 返回的内容地址
返回值:成功:0
这里插一下在此能被返回的指针类型:
线程非分离属性:能被pthread_join回收或者能被其他线程结束的线程,称为具有非分离属性的线程。
线程分离属性:不需要回收,或者执行结束会被系统回收的线程,称为分离属性的线程。
直接设置分离属性使用:pthread_detach(pthread_t tid);
也可以这么设置:
1. 定义一个线程属性对象:pthread_attr_t
2. 初始化线程属性对象:pthread_attr_init();
3. 设置线程的分离属性:pthread_attr_setdetachstate();
4. 以分离属性创建线程:pthread_create();
5. 销毁属性对象:pthread_attr_destroy();
线程的互斥:
原因:多个线程在访问(读、写)临界资源时,存在资源竞争。(临界资源:多个线程能够同时操作的资源,比如:全局变量,临界变量)
解决方法:让多个线程访问临界资源时,同一时刻只允许一个线程访问(排他性访问),即互斥
互斥锁:避免多线程的资源竞争,保护临界资源
1. 创建一个互斥锁对象:pthread_mutex_t
2. 初始化互斥锁:pthread_mutex_init();
3. 加锁:pthread_mutex_lock(); 阻塞等待锁资源
4. 解锁:pthread_mutex_unlock();
5. 销毁锁:pthread_mutex_destroy();
线程间同步:让多个任务在执行某部分程序时,按照先后顺序执行。以同步方式访问临界资源,具备互斥的效果,同步实现依赖于信号量(资源数)。
步骤:
1. 创建信号量对象:sem_t
2. 初始化信号量:sem_init();
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
功能:初始化信号量
参数:
sem:信号量对象
pshared: 0---》线程间,非0--》进程间
value:信号量初始化资源数。
3. 申请信号量(P操作):sem_wait();
4. 释放信号量(V操作):sem_post();
5. 销毁信号量:sem_destroy();