从零学习linux多线程编程＿第一篇

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线程（thread）技术早在60年代就被提出，但真正应用多线程到 os中去，是在80年代中期，solaris是这方面的佼佼者。传统的Unix也支持线程的概念，但是在一个进程（process）中只允许有一个线程，这样多线程就意味着多进程。现在，多线程技术已经被许多os所支持，包括Windows/NT，当然，也包括Linux。

为什么有了进程的概念后，还要再引入线程呢？使用多线程到底有哪些好处？什么的系统应该选用多线程？我们首先必须回答这些问题。
使用多线程的理由之一是和进程相比，它是一种非常”节俭”的多任务方式。我们知道，在Linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种”昂贵”的多任务工作方式。而运行于一个进程中的多个线程，它们彼此之间使用相同的地址空间，共享大部分数据，启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。据统计，总的说来，一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右，当然，在具体的系统上，这个数据可能会有较大的区别。
使用多线程的理由之二是线程间方便的通信机制。对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。线程则不然，由于同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。当然，数据的共享也带来其他一些问题，有的变量不能同时被两个线程所修改，有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难 ***的打击，这些正是编写多线程程序时最需要注意的地方。

除了以上所说的优点外，不和进程比较，多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，当然有以下的优点：

１. 提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个程序运行耗时很长时，整个系统都会等待这，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的 *** 作，而使用多线程技术，将耗时长的线程（time consuming）置于一个新的线程，可以避免这种尴尬的情况。

２．使多CPU系统更加有效。os会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。

３．改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。

对于初学Linux多线程的人来说理解多线程编程还是有点难度的，起码我是这个样子。从一开始看书学写多线程看着别人的代码很多时候似乎看懂实际上都没有完全理解多线程的精髓。现在把自己所知道的整理下供大家交流。

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

第一个参数是指向pthread_t结构的指针在头文件pthread_t定义如下：

typedef unsigned long int pthread_t;

第二个参数是指向pthread_attr_t的指针此结构在头文件中定义如下：

typedef union { char __size[__SIZEOF_PTHREAD_ATTR_T]; long int __align; } pthread_attr_t;

第三个参数是一个void类型指针，由于void类型可以作为很多类型指针的转换对象，这里是针对线程函数对象，也就是函数指针将会转换成void类型指针
第四个##参数是线程函数传递的参数，由于也是void类型所以可以传递多种类型。
线程如果成功创建则返回0失败则返回错误代码
，不会返回-1，与pthread相关的函数都是这样！谨记

（1）执行完成后隐式退出；

（2）由线程本身显示调用pthread_exit 函数退出；

pthread_exit (void * retval) ;

（3）被其他线程用pthread_cance函数终止：

pthread_cancel(pthread_t thread) ;

在某线程中调用此函数，可以终止由参数thread 指定的线程。
如果一个线程要等待另一个线程的终止，可以使用pthread_join函数，该函数的作用是调用pthread_join的线程将被挂起直到线程ID为参数thread的线程终止：

pthread_join (pthread_t thread, void** threadreturn);

下面给出一个例子详细介绍多线程执行过程：

#include<pthread.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
static void thread_one(char* msg);
static void thread_two(char* msg);
int  main(int argc, char** argv)
{
pthread_t th_one,th_two;
char * msg="thread";
int res;
printf("thread_one starting\n");
res=pthread_create(&th_one,NULL,(void*)&thread_one,msg)
if(res!=0)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
//sleep(1);//注释1
printf("thread_two starting\n");
res=pthread_create(&th_two,NULL,(void*)&thread_two,msg)
if(res!=0)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
//sleep(5);//注释2
printf("Main thread will sleep 1 S\n");
sleep(1);//注释3
return 0;

}
static void thread_one(char* msg)
{
int i=0;
while(i<6)
{
printf("I am one. loop %d\n",i);
i++;
//sleep(1);//注释4
}
}
static void thread_two(char* msg)
{
int i=0;
while(i<6)
{
printf("I am two. loop %d\n",i);
i++;
//sleep(1);//注释5
}
}

测试情况如下：

（1）所有注释均处于注释状态

测试结果也是处于混乱状态（可能与多核处理器有关，单核依靠上下文切换来实现多线程的运行可能结果会一致）

（2）除了注释3之外其他注释均处于注释状态

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