一、线程相关函数

1.pthread_t

每一个线程都有唯一一个线程ID，ID类型为pthread_t是一个无符号的长整形数，

  1. pthread_t pthread_self(void);        // 返回当前线程的线程ID

2.创建线程函数

在一个进程中调用线程创建函数，就可得到一个子线程，和进程不同，需要给每一个创建出的线程指定一个处理函数，否则这个线程无法工作。

  1. int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
  2.                    void *(*start_routine) (void *), void *arg);

参数:

  • thread: 传出参数，是无符号长整形数，线程创建成功，会将线程 ID 写入到这个指针指向的内存中

  • attr: 线程的属性，一般情况下使用默认属性即可，写 NULL

  • start_routine: 函数指针，创建出的子线程的处理动作，也就是该函数在子线程中执行。

  • arg: 作为实参传递到 start_routine 指针指向的函数内部

返回值：线程创建成功返回 0，创建失败返回对应的错误号

二、线程创建

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <unistd.h>
  4. #include <string.h>
  5. #include <pthread.h>
  6. // 子线程的处理代码
  7. void* working(void* arg)                                                            
  8. {
  9.     printf("我是子线程, 线程ID: %ld\n", pthread_self());
  10.     for(int i=0; i<9; ++i)
  11.     {
  12.         printf("child == i: = %d\n", i);
  13.     }
  14.     return NULL;
  15. }
  16. int main()
  17. {
  18.     // 1. 创建一个子线程
  19.     pthread_t tid;
  20.     pthread_create(&tid, NULL, working, NULL);
  21.     printf("子线程创建成功, 线程ID: %ld\n", tid);
  22.      // 2. 子线程不会执行下边的代码, 主线程执行
  23.     printf("我是主线程, 线程ID: %ld\n", pthread_self());
  24.     for(int i=0; i<3; ++i)
  25.     {
  26.         printf("i = %d\n", i);
  27.     }
  28.     // 休息, 休息一会儿...
  29.     // sleep(1);
  30.     return 0;
  31. }

image.png
可以看到创建子线程后，子线程并没有执行对应的函数

主线程一直在运行，执行期间创建出了子线程，说明主线程有 CPU 时间片，在这个时间片内将代码执行完毕了，主线程就退出了。子线程被创建出来之后需要抢cpu时间片, 抢不到就不能运行，如果主线程退出了, 虚拟地址空间就被释放了, 子线程就一并被销毁了。但是如果某一个子线程退出了, 主线程仍在运行, 虚拟地址空间依旧存在。
在没有人为干预的情况下，虚拟地址空间的生命周期和主线程是一样的，与子线程无关。
目前的解决方案：让子线程执行完毕，主线程再退出，可以在主线程中添加挂起函数 sleep();

三、线程退出

在编写多线程程序的时候，如果想要让线程退出，但是不会导致虚拟地址空间的释放（针对于主线程），我们就可以调用线程库中的线程退出函数，只要调用该函数当前线程就马上退出了，并且不会影响到其他线程的正常运行，不管是在子线程或者主线程中都可以使用。

  1. void pthread_exit(void *retval);

参数：线程退出的时候携带的数据，当前子线程的主线程会得到该数据。如果不需要使用，指定为 NULL

四、线程回收

线程和进程一样，子线程退出的时候其内核资源主要由主线程回收，线程库中提供的线程回收函叫做 pthread_join()，这个函数是一个阻塞函数，如果还有子线程在运行，调用该函数就会阻塞，子线程退出函数解除阻塞进行资源的回收，函数被调用一次，只能回收一个子线程，如果有多个子线程则需要循环进行回收。

// 这是一个阻塞函数, 子线程在运行这个函数就阻塞
// 子线程退出, 函数解除阻塞, 回收对应的子线程资源, 类似于回收进程使用的函数 wait()
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
参数：

  • thread: 要被回收的子线程的线程 ID
  • retval: 二级指针，指向一级指针的地址，是一个传出参数，这个地址中存储了 pthread_exit () 传递出的数据，如果不需要这个参数，可以指定为 NULL

返回值：线程回收成功返回 0，回收失败返回错误号

4.1回收子线程

在子线程退出的时候可以使用 pthread_exit() 的参数将数据传出，在回收这个子线程的时候可以通过 phread_join() 的第二个参数来接收子线程传递出的数据。接收数据有很多种处理方式，下面来列举几种：

4.1.1使用子线程栈

通过函数 pthread_exit(void retval); 可以得知，子线程退出的时候，需要将数据记录到一块内存中，通过参数传出的是存储数据的内存的地址，而不是具体数据，由因为参数是 void 类型，所有这个万能指针可以指向任意类型的内存地址。先来看第一种方式，将子线程退出数据保存在子线程自己的栈区：

4.2.2 使用全局变量

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4.2.3 使用主线程栈

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