Linux多线程编程(一)

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1 - 线程创建

pthread_create

创建一个线程,函数的声明:

int pthread_create(pthread_t* thread_out, pthread_attr_t const* attr,
                   void* (*start_routine)(void*), void* arg)
  • para:
    • thread_out:创建线程后的标识符。
    • attr:设置线程属性。传NULL为默认属性。
    • start_routine:线程运行函数的函数指针。
    • arg:运行函数的参数,不使用参数则为NULL。
  • return:
    • 0:创建成功。
    • 非0:创建失败,常见错误返回代码EAGAIN(统限制创建新的线程,例如线程数目过多)和EINVAL(线程属性值非法)。

pthread_t

定义在 pthreadtypes.h

typedef unsigned long int pthread_t;

线程的标识符。也就是前面创建线程时候传入的参数。

2 - 线程属性设置

pthread_attr_t

属性对象主要包括是否绑定、是否分离、堆栈地址、堆栈大小、优先级。默认的属性为非绑定、非分离、缺省1M的堆栈、与父进程同样级别的优先级。pthread_attr_t结构的定义,定义在pthread.h

typedef struct
{
    uint32_t flags;
    void * stack_base;
    size_t stack_size;
    size_t guard_size;
    int32_t sched_policy;
    int32_t sched_priority;
} pthread_attr_t;

属性设置

  • 初始化:pthread_attr_init
  • 默认属性:非绑定、非分离、1M堆栈、与父进程同样级别的优先级。
  • 设置:属性值只能通过相关函数(**pthread_attr_set×××**)进行设置,这个函数必须在pthread_create函数之前调用。
  • 属性操作函数:
/*
    功能:初始化一个线程对象的属性
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形参:attr指向一个线程属性的指针
    说明:Posix线程中的线程属性pthread_attr_t主要包括scope属性、detach属性、堆栈地址、堆栈大小、优先级。pthread_attr_init实现时为属性对象分配了动态内存空间。
*/
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);


/* 
    功能:销毁一个线程属性对象
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形参:attr指向一个线程属性的指针
    说明:经pthread_attr_destroy去除初始化之后的pthread_attr_t结构被pthread_create函数调用,将会导致其返回错误。
*/
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);

3、获取线程间的CPU亲缘性
int pthread_attr_getaffinity_np(pthread_attr_t *attr, size_t cpusetsize, cpu_set_t *cpuset);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
    说  明:获取线程的CPU亲缘属性
    头文件:#include <pthread.h>
4、设置线程的CPU亲缘性
int pthread_attr_setaffinity_np(pthread_attr_t *attr, size_t cpusetsize, const cpu_set_t *cpuset);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr         指向一个线程属性的指针
            cpusetsize   指向CPU组的缓冲区大小
            cpuset       指向CPU组的指针
    说  明:通过指定cupset来设置线程的CPU亲缘性
    头文件:#include <pthread.h>
5、获取线程分离状态属性
int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr, int *detachstate);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr          指向一个线程属性的指针
            detachstate   保存返回的分离状态属性
    说  明:获取线程分离状态属性
    头文件:#include <pthread.h>
6、修改线程分离状态属性
int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr        指向一个线程属性的指针
            detachstat  有两个取值
                        PTHREAD_CREATE_DETACHED(分离)
                        PTHREAD_CREATE_JOINABLE(非分离)
    说  明:Posix线程中的线程属性pthread_attr_t主要包括scope属性、detach属性、堆栈地址、堆栈大小、优先级。
    头文件:#include <pthread.h>
7、获取线程的栈保护区大小
int pthread_attr_getguardsize(pthread_attr_t *attr, size_t *guardsize);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            guardsize  返回获取的栈保护区大小
    说  明:获取线程的栈保护区大小
    头文件:#include <pthread.h>
8、设置线程的栈保护区大小
int pthread_attr_setguardsize(pthread_attr_t *attr, size_t guardsize);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            guardsize  线程的栈保护区大小
    说  明:参数提供了对栈指针溢出的保护。
            默认为系统页大小
            如果设置为0表示没有保护区。
            大于0,则会为每个使用 attr 创建的线程提供大小至少为 guardsize 字节的溢出保护区
    头文件:#include <pthread.h>
9、获取线程的作用域
int pthread_attr_getscope(pthread_attr_t *attr, int *scope);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            scope      返回线程的作用域
    说  明:指定了作用域也就指定了线程与谁竞争资源
    头文件:#include <pthread.h>
10、设置线程的作用域
int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr, int scope);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            guardsize  线程的作用域,可以取如下值
                       PTHREAD_SCOPE_SYSTEM    与系统中所有进程中线程竞争
                       PTHREAD_SCOPE_PROCESS   与当前进程中的其他线程竞争
    说  明:指定了作用域也就指定了线程与谁竞争资源
    头文件:#include <pthread.h>
11、获取线程的堆栈信息(栈地址和栈大小)
int pthread_attr_getstack(pthread_attr_t *attr, void **stackaddr, size_t *stacksize);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            stackaddr  返回获取的栈地址
            stacksize  返回获取的栈大小
    说  明:获取线程的堆栈地址和大小
    头文件:#include <pthread.h>
12、设置线程堆栈区
int pthread_attr_setstack(pthread_attr_t *attr, void *stackaddr, size_t stacksize);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            stackaddr  线程的堆栈地址:应该是可移植的,对齐页边距的
                       可以用posix_memalign来进行获取
            stacksize  线程的堆栈大小:应该是页大小的整数倍
    说  明:设置堆栈区,将导致pthread_attr_setguardsize失效。
    头文件:#include <pthread.h>
13、获取线程堆栈地址
int pthread_attr_getstackaddr(pthread_attr_t *attr, void **stackaddr);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            stackaddr  返回获取的栈地址
    说  明:函数已过时,一般用pthread_attr_getstack来代替
    头文件:#include <pthread.h>
14、设置线程堆栈地址
int pthread_attr_setstackaddr(pthread_attr_t *attr, void *stackaddr);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            stackaddr  设置线程堆栈地址
    说  明:函数已过时,一般用pthread_attr_setstack来代替
    头文件:#include <pthread.h>
15、获取线程堆栈大小
int pthread_attr_getstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            stacksize  返回线程的堆栈大小
    说  明:获取线程堆栈大小
    头文件:#include <pthread.h>
16、设置线程堆栈大小
int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t stacksize);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            guardsize  线程的栈保护区大小:应该是页大小的整数倍
    说  明:设置线程堆栈大小:
    头文件:#include <pthread.h>
17、获取线程的调度策略
int pthread_attr_getschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int *policy);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            policy     返回线程的调度策略
    说  明:获取线程的调度策略
    头文件:#include <pthread.h>
18、设置线程的调度策略
int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            policy     线程的调度策略,有如下三种:
                        SCHED_FIFO    先入先出策略
                        SCHED_RR      轮转调度,类似于 FIFO,但加上了时间轮片算法
                        SCHED_OTHER      系统默认策略
    说  明:设置线程的调度策略
    头文件:#include <pthread.h>
19、获取线程的调度参数
int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr, const struct sched_param *param);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            param      返回获取的调度参数,该结构仅有一个从参数,如下
                        struct sched_param 
                        {
                            int sched_priority; /* Scheduling priority */
                        };
    说  明:获取线程的调度参数
    头文件:#include <pthread.h>
20、设置线程的调度参数
int pthread_attr_getschedparam(pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            param      要设置的调度参数
    说  明:设置线程的调度参数
    头文件:#include <pthread.h>
21、获取线程是否继承调度属性
int pthread_attr_getinheritsched(pthread_attr_t *attr, int *inheritsched);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr          指向一个线程属性的指针
            inheritsched  返回继承调度属性的设置
    说  明:获取线程是否继承调度属性
    头文件:#include <pthread.h>
22、设置线程是否继承调度属性
int pthread_attr_getinheritsched(pthread_attr_t *attr, int *inheritsched);
    返回值:若是成功返回0,否则返回错误的编号
    形  参:
            attr       指向一个线程属性的指针
            guardsize  设置线程是否继承调度属性
                        PTHREAD_INHERIT_SCHED:调度属性将继承于正创建的线程
                                               attr中的设置将被忽略
                        PTHREAD_EXPLICIT_SCHED 调度属性将被设置为attr中指定的属性值
    说  明:
    头文件:#include <pthread.h>

线程参数传递

参数传递的是指针。代码中将value的值传入。

pthread_create(&id, &attr, run, &value);

然后进行指针变量类型转换就可得到值。

int value=*(int *)ptr;

3 - 线程优先级

主要涉及sched_parampthread_attr_setschedparampthread_attr_getschedparam等方法。

优先级变量存放在结构sched_param中。用pthread_attr_getschedparampthread_attr_setschedparam进行存放,一般说来,我们总是先取优先级,对取得的值修改后再存放回去。

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原始发表时间:2019-09-20

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