什么是線程

線程是在共享內存空間種并發的多道執行路徑，它們共享一個進程的資源。進程是系統中程序執行和資源分配的基本單位。線程是進程內的基本調度單位，也可以稱為輕量級進程

線程分類

1. 用戶級線程

2. 核心級線程

線程基本操作

由于線程共享進程的資源和地址空間，因此在對這些資源進行操作時，必須考慮到線程間資源訪問的唯一性問題，這里介紹的是POSIX中線程同步的方法，主要有互斥鎖和信號量的方式

互斥鎖

互斥鎖只有兩種狀態，就是上鎖和解鎖。互斥鎖使得共享資源按序在各個線程中操作。可分為：快速鎖、遞歸互斥鎖、檢錯互斥鎖

信號量

信號量也是操作系統中所用到的PV原語，它廣泛用于進程或線程間的同步與互斥，本質上是非負的整數計數器，當信號量sem的值大于或等于0時，該線程具有公共資源的訪問權限。互斥與同步的區別在于，互斥用的是同一個信號量，同步反之。

Example

線程創建

#include #include #include void *pthread_2(void *param){    int i;    // pthread_cancel(*(pthread_t *)param);    // 取消th1線程，那么就不會去執行pthread_1函數了    for (i = 0; i < 10; i++)    {         printf("我是線程2:%d/n", i);         sleep(1);         if(i == 5)         {            pthread_exit("exit");         }    }}void *pthread_1(void *param){    pthread_cancel(*(pthread_t *)param);    // 根據創建線程的函數，會先執行pthread_2一次然后回到pthread_1函數    // 但是又把th2傳過來，把th2線程取消掉    while (1)    {        printf("我是線程1/n");        sleep(1);    }    }int main(int argc, char *argv[]){    pthread_t th1,th2;    printf("主進程，下面開始創建線程/n");    pthread_create(&th1, NULL, pthread_1, (void *)&th2);    // 創建線程標識符為th1，pthread_1是線程起始地址    pthread_create(&th2, NULL, pthread_2, (void *)&th1);    // 創建線程標識符為th2，pthread_2是線程起始地址，把th1傳到pthread_2中    printf("線程創建結束/n");    pthread_join(th1, NULL);    // 將線程掛起，等待結束    pthread_join(th2, NULL);}

互斥鎖

#include #include #include pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; // 互斥鎖// 創建快速互斥鎖int flag = 0;void *pthread_2(void *param){    int i;    pthread_mutex_lock(&mutex);    // 鎖住線程資源    for (i = 0; i < 10; i++)    {         printf("我是線程2:%d/n", i);         sleep(1);    }    pthread_mutex_unlock(&mutex);    // 解鎖}void *pthread_1(void *param){    int i;    pthread_mutex_lock(&mutex);    for (i = 0; i < 10; i++)    {         printf("我是線程1:%d/n", i);         sleep(1);    }    pthread_mutex_unlock(&mutex);}int main(int argc, char *argv[]){    pthread_t th1,th2;    //pthread_mutex_init(&mutex, PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER);    printf("主進程，下面開始創建線程/n");    pthread_create(&th1, NULL, pthread_1, NULL);    pthread_create(&th2, NULL, pthread_2, (void *)&th1);    // 會先去執行th1的線程    printf("線程創建結束/n");    pthread_join(th1, NULL);    // 將線程吊起    pthread_join(th2, NULL);}

信號量

信號量互斥

#include #include #include #include sem_t sem;//sem信號量實現三個線程互斥void *pthread_3(void *param){    int i;    sem_wait(&sem); //sem = sem -1;      for (i = 0; i < 10; i++)    {         printf("我是線程3:%d/n", i);         sleep(1);    }    sem_post(&sem);  //sem = sem + 1; }void *pthread_2(void *param){    int i;    sem_wait(&sem); //sem = sem -1;      for (i = 0; i < 10; i++)    {         printf("我是線程2:%d/n", i);         sleep(1);    }    sem_post(&sem);  //sem = sem + 1; }void *pthread_1(void *param){    int i;    sem_wait(&sem);  //sem = sem -1;      for (i = 0; i < 10; i++)    {         printf("我是線程1:%d/n", i);         sleep(1);    }    sem_post(&sem);  //sem = sem + 1; }int main(int argc, char *argv[]){    pthread_t th1,th2, th3;    sem_init(&sem, 0, 1);    // 信號量初始化1    printf("主進程，下面開始創建線程/n");    pthread_create(&th1, NULL, pthread_1, NULL);    pthread_create(&th2, NULL, pthread_2, NULL);    // 首先去執行th1線程    pthread_create(&th3, NULL, pthread_3, NULL);    printf("線程創建結束/n");    pthread_join(th1, NULL);    // 將線程掉起    pthread_join(th2, NULL);    pthread_join(th3, NULL);}

信號量同步

#include #include #include #include sem_t sem1, sem2, sem3;//3個線程1，2，3//執行順序 3 1 2void *pthread_3(void *param){    int i;    sem_wait(&sem1); //sem = sem -1;    for (i = 0; i < 10; i++)    {        printf("我是線程3:%d/n", i);        sleep(1);    }    sem_post(&sem3); //sem = sem + 1;}void *pthread_2(void *param){    int i;    sem_wait(&sem2); //sem = sem -1;    for (i = 0; i < 10; i++)    {        printf("我是線程2:%d/n", i);        sleep(1);    }    sem_post(&sem1); //sem = sem + 1;}void *pthread_1(void *param){    int i;    sem_wait(&sem3); //sem = sem -1;    for (i = 0; i < 10; i++)    {        printf("我是線程1:%d/n", i);        sleep(1);    }    sem_post(&sem2); //sem = sem + 1;}int main(int argc, char *argv[]){    pthread_t th1, th2, th3;    sem_init(&sem1, 0, 1);    sem_init(&sem2, 0, 0);    sem_init(&sem3, 0, 0);    printf("主進程，下面開始創建線程/n");    pthread_create(&th1, NULL, pthread_1, NULL);    pthread_create(&th2, NULL, pthread_2, NULL);    pthread_create(&th3, NULL, pthread_3, NULL);    // 初始化后，sem1 = 0 ,sem2 ,sem3 =-1    printf("線程創建結束/n");    pthread_join(th1, NULL);    pthread_join(th2, NULL);    pthread_join(th3, NULL);}

函數說明

pthread_create

pthread_exit

pthread_join

pthread_mutex_init

pthread_mutex_lock

pthread_mutex_trylock

pthread_mutex_unlock

pthread_mutex_destroy

sem_init

sem_wait

sem_trywait

sem_post

sem_getvalue

sem_destroy