c的多线程实例

首先：pthread.h -- thread手册 http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/007908799/xsh/pthread.h.html

 

线程特色

线程拥有本身独立的栈、调度优先级和策略、信号屏蔽字（建立时继承）、errno变量以及线程私有数据。进程的其余地址空间均被全部线程所共享，所以线程能够访问程序的全局变量和堆中分配的数据，并经过同步机制保证对数据访问的一致性。

线程建立

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

返回值：如果成功创建线程返回0，不然返回错误的编号。

形式参数：pthread_t* thread  要建立的线程的线程id指针；

　　　　　const pthread_attr_t *restrict attr 建立线程时的线程属性；

　　　　   void *(start_rtn)(void)    返回值是void类型的指针函数；

　　　　　void *restrict arg           start_rtn的形参。

 

线程挂起

该函数的做用使得当前线程挂起，等待另外一个线程返回才继续执行。也就是说当程序运行到这个地方时，程序会先中止，而后等线程id为thread的这个线程返回，而后程序才会断续执行。

int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);

参数说明以下：thread等待退出线程的线程号；value_ptr退出线程的返回值。

返回值：若成功，则返回0；若失败，则返回错误号。

 

取消线程

    取消操做容许线程请求终止其所在进程中的任何其余线程。不但愿或不须要对一组相关的线程执行进一步操做时，能够选择执行取消操做。例如，用户请求关闭或退出正在运行的应用程序。另外一个示例是完成由许多线程执行的任务。其中的某个线程可能最终完成了该任务，而其它线程还在继续运行。因为正在运行的线程此时没有任何用处，所以取消这个线程。

取消点

      仅当取消操做安全时才应取消线程。pthreads标准指定了几个取消点，其中包括：

•  经过pthread_testcancel调用以编程方式创建线程取消点。
•  线程等待pthread_cond_wait或pthread_cond_timewait()中的特定条件。
•  被sigwait(2)阻塞的函数
•  一些标准的库调用。一般，这些调用包括线程可基于阻塞的函数。

真正的 Cancellation Points 只是在这些函数中 Cancellation Type 被修改成 PHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS 和修改回 PTHREAD_CANCEL_DEFERRED 中间的一段时间。 这句话很是重要。

 

线程取消

发送终止信号给thread线程，若是成功则返回0，不然为非0值。发送成功并不意味着thread会终止。

int pthread_cancel(pthread_t thread);

状态设置

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

两种主要状态:

　　　　PTHREAD_CANCEL_ENABLE(默认)，收到cancel信号立刻设置退出状态。

　　　　PTHREAD_CANCEL_DISABLE 收到cancel信号继续运行。

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);

 类型有两种，只有在PTHREAD_CANCEL_ENABLE状态下有效:

　　　　PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS 　　当即执行取消信号

　　　　PTHREAD_CANCEL_DEFERRED                   运行到下一个取消点

void pthread_testcancel(void);       //放置取消点

 当stage=ENABLE && type = DEFERRED 时，pthread_testcancel()函数有效。若是在取消功能到处于禁用状态下调用pthread_testcancel()，则该函数不起做用。

请务必仅在线程取消线程操做安全的序列中插入pthread_testcancel()。除经过pthread_testcancel()调用以编程方式创建的取消点意外，pthread标准还指定了几个取消点。

测试退出点,就是测试cancel信号

 

线程终止时的清理

不管是可预见的线程终止仍是异常终止，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本身所占用的资源，特别是锁资源，就是一个必须考虑解决的问题。

最常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，但在访问过程当中被外界取消，若是线程处于响应取消状态，且采用异步方式响应，或者在打开独占锁之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。外界取消操做是不可预见的，所以的确须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做（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。

释放资源

成对出现的一对函数，push()将清理函数送入取消清理栈(cancellation cleanup stack), pop()取出栈顶的处理程序，根据参数是否执行

void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void*), void *arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);

 

线程退出

void pthread_exit(void *value_ptr);

获取当前线程id

pthread_t pthread_self(void);

 

锁

条件锁

条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime);

 

互斥锁的建立

通常性的互斥锁和条件锁有分静态和动态两种方式：

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, const pthread_condattr_t *attr);      //动态建立
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;            //静态建立

 

建立pthread_mutex_init；销毁pthread_mutex_destroy；加锁pthread_mutex_lock；解锁pthread_mutex_unlock。

条件锁

建立pthread_cond_init；销毁pthread_cond_destroy；触发pthread_cond_signal；广播pthread_cond_broadcast；等待pthread_cond_wait。