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Linux多线程
一个线程的生命周期起始于它被创建的那一刻，创建线程的接口：
#include <pthread.h> int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
- 函数说明：
- POSIX thread 简称 pthread
- pthread_t 是 unsigned long int 类型的变量，用来表示线程的ID
-
函数参数：
thread(输出参数)，由pthread_create在线程创建成功后返回的线程句柄，该句柄在后续操作线程的API中用于标志该新建的线程；start_routine(输入参数)，新建线程的入口函数；arg(输入参数)，传递给新线程入口函数的参数；attr(输入参数)，指定新建线程的属性，如线程栈大小等；如果值为NULL，表示使用系统默认属性。
-
函数返回值：
- 成功，返回0；
- 失败，返回相关错误码。
-
需要注意：
- 主线程，这是一个进程的初始线程，其入口函数为main函数。
- 新线程的运行时机，一个线程被创建之后有可能不会被马上执行，甚至，在创建它的线程结束后还没被执行；也有可能新线程在当前线程从
pthread_create前就已经在运行，甚至，在pthread_create前从当前线程返回前新线程就已经执行完毕。
线程ID
在新线程被创建后，便有了一个在其所在进程内(线程依附于进程而存在)唯一的标识符，由pthread_t表示，称为线程ID。一个线程可以调用以下接口获取其ID：
include <pthread.h> pthread_t pthread_self(void);
pthread_self直接返回调用线程的ID。
判断两个线程ID的大小是没有任何意义的，但有时可能需要判断两个给定的线程ID是否相等，使用以下接口：
include <pthread.h> pthread_t pthread_self(void);
pthread_equal如果t1和t2所指定的线程ID相同，返回0；否则返回非0值。
从系统实现的角度观察线程的创建
创建一个新的线程，从系统实现的角度看，就是创建了一个新的可调度实体；同一个进程内的线程，共享绝大部分进程的资源，只有少部分信息是线程所特有的，如栈和线程特有数据等。下图(图片来源于《Linux/UNIX系统编程手册》)是假设一个进程内存在4个线程时，内存资源的分配情况：
可以看出，同一进程内的线程间除了栈是特有的，其他内存资源几乎都是共享的。共享意味着，多个线程可以同时修改某一内存区，且该修改对同一进程的所有线程都是可见的。
线程的终止
一个线程的终止分两种形式：被动终止和主动终止
被动终止有两种方式：
- 线程所在进程终止，任意线程执行
exit函数，都会导致进程终止，从而导致依附于该进程的所有线程终止。 - 其他线程调用
pthread_cancel请求取消该线程。
主动终止也有两种方式：
- 在线程的入口函数中执行return语句，main函数(主线程入口函数)执行return语句会导致进程终止，从而导致依附于该进程的所有线程终止。
- 线程调用
pthread_exit函数，main函数(主线程入口函数)调用pthread_exit函数， 主线程终止，但如果该进程内还有其他线程存在，进程会继续存在，进程内其他线程继续运行。
线程终止函数：
include <pthread.h> void pthread_exit(void *retval);
- 线程调用
pthread_exit函数会导致该调用线程终止，并且返回由retval指定的内容(如何获取返回值后面介绍)。 注意:retval不能指向该线程的栈空间，否则可能成为野指针！
管理线程的终止
线程的连接
一个线程的终止对于另外一个线程而言是一种异步的事件，有时我们想等待某个ID的线程终止了再去执行某些操作，pthread_join函数为我们提供了这种功能，该功能称为线程的连接：
include <pthread.h> int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
- 参数说明：
- thread(输入参数)，指定我们希望等待的线程
- retval(输出参数)，我们等待的线程终止时的返回值，就是在线程入口函数中return的值或者调用
pthread_exit函数的参数
- 返回值：
- 成功时，返回0
- 错误时，返回正数错误码
当线程X连接线程Y时，如果线程Y仍在运行，则线程X会阻塞直到线程Y终止；如果线程Y在被连接之前已经终止了，那么线程X的连接调用会立即返回。
连接线程其实还有另外一层意义，一个线程终止后，如果没有人对它进行连接，那么该终止线程占用的资源，系统将无法回收，而该终止线程也会成为僵尸线程。因此，当我们去连接某个线程时，其实也是在告诉系统该终止线程的资源可以回收了。
注意:对于一个已经被连接过的线程再次执行连接操作， 将会导致无法预知的行为！**
线程的分离
有时我们并不在乎某个线程是不是已经终止了，我们只是希望如果某个线程终止了，系统能自动回收掉该终止线程所占用的资源。pthread_detach函数为我们提供了这个功能，该功能称为线程的分离：
#include <pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t thread);
- 参数说明：
- thread(输入参数)，指定希望执行分离操作的线程
- 返回值：
- 成功时，返回0
- 错误时，返回正数错误码
默认情况下，一个线程终止了，是需要在被连接后系统才能回收其占有的资源的。如果我们调用pthread_detach函数去分离某个线程，那么该线程终止后系统将自动回收其资源。
注意，一个线程如果已经被分离了，那么我们就无法再去连接它了
例子：
/* * 文件名： thread_sample1.c * 描述：演示线程基本操作 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> /*子线程1入口函数*/ void *thread_routine1(void *arg) { fprintf(stdout, "thread1: hello world!\n"); sleep(1); /*子线程1在此退出*/ return NULL; } /*子线程2入口函数*/ void *thread_routine2(void *arg) { fprintf(stdout, "thread2: I‘m running...\n"); pthread_t main_thread = (pthread_t)arg; /*分离自我，不能再被连接*/ pthread_detach(pthread_self()); /*判断主线程ID与子线程2ID是否相等*/ if (!pthread_equal(main_thread, pthread_self())) { fprintf(stdout, "thread2: main thread id is not equal thread2\n"); } /*等待主线程终止*/ pthread_join(main_thread, NULL); fprintf(stdout, "thread2: main thread exit!\n"); fprintf(stdout, "thread2: exit!\n"); fprintf(stdout, "thread2: process exit!\n"); /*子线程2在此终止，进程退出*/ pthread_exit(NULL); } int main(int argc, char *argv[]) { /*创建子线程1*/ pthread_t t1; if (pthread_create(&t1, NULL, thread_routine1, NULL)!=0) { fprintf(stderr, "create thread fail.\n"); exit(-1); } /*等待子线程1终止*/ pthread_join(t1, NULL); fprintf(stdout, "main thread: thread1 terminated!\n\n"); /*创建子线程2，并将主线程ID传递给子线程2*/ pthread_t t2; if (pthread_create(&t2, NULL, thread_routine2, (void *)pthread_self())!=0) { fprintf(stderr, "create thread fail.\n"); exit(-1); } fprintf(stdout, "main thread: sleeping...\n"); sleep(3); /*主线程使用pthread_exit函数终止，进程继续存在*/ fprintf(stdout, "main thread: exit!\n"); pthread_exit(NULL); fprintf(stdout, "main thread: never reach here!\n"); return 0; }
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