linux下的线程thread

何为线程？

线程是一种轻量级的进程，一个进程至少包含 1 个线程，也可以包含多个线程，所有线程共享进程的资源，各个线程也可以拥有属于自己的私有资源。其实，进程仅负责为各个线程提供所需的资源，真正执行任务的是线程，而不是进程。

如何创建一个线程？

POSIX(可移植操作系统接口) 标准中规范了与多线程相关的系统接口。我们在 Linux 系统上编写多线程程序，只需在程序中引入头文件，调用该文件中包含的函数即可实现多线程编程， 头文件中只包含各个函数的声明部分，具体实现位于 libpthread.a 库中，在编译的时候需要链上这个静态库。

线程创建的过程，就是先调用pthread_create创建一个新线程，然后pthread_join，等待线程处理，最终就是终止线程。

我们先来学习一下几个关键的函数，man一下pthread_create这个函数，可以看到，这个函数有四个入参和一个返回int型返回值

int pthread_create(

        pthread_t *thread,

        const pthread_attr_t *attr,

        void *(*start_routine) (void *),

        void *arg);

参数1：放入一个线程标识符的地址

参数2：是对线程属性的修改，一般不修改，直接给null，pthread_create() 函数会采用系统默认的属性值创建线程。

参数3：以函数指针的方式指明新建线程需要执行的函数

参数4：线程处理函数的入参，要传入处理的参数，可以给null

返回值：创建成功则返回0，非0就表示不成功。

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再man一下pthread_join这个函数，他是两个参数，返回值也是一个int型

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

参数1：要等待的线程的线程标识符

参数2：保存线程处理函数的返回值，注意是二级指针

返回值： 返回0表示成功，非0表示不成功

pthread_join() 函数会一直阻塞调用它的线程，直至目标线程执行结束（接收到目标线程的返回值），阻塞状态才会解除。并且一个线程执行结束的返回值只能由一个 pthread_join() 函数获取，当有多个线程调用 pthread_join() 函数获取同一个线程的执行结果时，哪个线程最先执行pthread_join() 函数，执行结果就由那个线程获得，其它线程的 pthread_join() 函数都将执行失败。

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此处给出一个示例代码，读者可以参考学习

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
 
//定义线程要执行的函数，
//arg为接收线程传递过来的数据
 
void *Thread1(void *arg)
{
    printf("hello world\n");
    return "thread1 finish";
}
void* Thread2(void* arg)
{
    printf("hi world\n");
    return "thread2 finish";
}
 
int main()
{
    int res;    //存放创建是否成功的返回值
    pthread_t mythread1, mythread2;  //定义两个线程的标识符
    void* thread_result;  //定义一个void *的指针，后面可以给他赋任意类型的指针
    /*创建线程（create）
      &mythread:要创建的线程
      NULL:不修改新建线程的任何属性
      ThreadFun:新建线程要执行的任务
      NULL:不传递给 ThreadFun() 函数任何参数
  
      返回值res为 0 表示线程创建成功,反之则创建失败。
    */
    res = pthread_create(&mythread1, NULL, Thread1, NULL);
    if (res != 0) 
    {
        printf("线程创建失败\n");
        return -1;
    }
 
    res = pthread_create(&mythread2, NULL, Thread2, NULL);
    if (res != 0)
    {
        printf("线程创建失败\n");
        return -1;
    }
    /*
      等待线程（join）
      mythread*:指定等待的线程
      &thead_result:接收 ThreadFun() 函数的返回值，或者接收 pthread_exit() 函数指定的值
  
      返回值 res 为 0 表示函数执行成功，反之则执行失败。
    */
    res = pthread_join(mythread1, &thread_result);
    //输出线程执行完毕后返回的数据
    printf("%s\n", (char*)thread_result);
   
    res = pthread_join(mythread2, &thread_result);
    printf("%s\n", (char*)thread_result);
    printf("main thread finish\n");
    return 0;
}

编译的时候需要加上-lpthread这个静态库，才能编译通过。（关于静态库和动态库的知识可以看我另一篇博文，链接如下）

编译的命令如下，可以看到运行的结果，没有问题。

有一个需要注意的点，上面这个程序，这个进程中，我们虽然自己只是创建了两个线程，但实际上是有三个线程，另外一个是本就存在的主线程，就像文章开头所说的，进程不办事，办事的都是线程，所以一个进程，最初肯定是有一个线程在的。

从程序中还可以看出的是， pthread_create() 函数成功创建的线程会自动执行指定的函数，不需要手动开启，此外，为了防止主线程提前退出，而没来得及执行其他线程，我们一般会在主线程中加上sleep延时一下。

终止线程执行

终止线程执行的办法呢，有三种。

第一种自动终止，就是不去人为干预，线程运行完了自己就退出了，

第二种pthread_exit()，其实和return有点类似，但是pthread_exit()是专门用来退出一个线程的，不会影响其它线程的执行，而return是会影响到其他线程的，就比如在主线程中用了return，那整个程序就都退出了，包括其他的线程。使用的方法如下。

void *ThreadFun(void *arg)
{
    //终止线程的执行
    pthread_exit("线程终止成功"); //返回的字符串存储在常量区，并非当前线程的私有资源
    printf("线程终止失败");//此语句不会被线程执行
}

第三种pthread_cancel()其实是一种信号终止，他具体是通过一个线程向另一个线程（需要在同一个进程内）发送终止信号来实现终止线程的，使用的方法就是在pthread_cancel()的括号中加上想要终止的线程标识符就行。

int pthread_cancel(pthread_t thread);
//返回值是0说明终止成功