标签：线程 函数 笔记 mutex pthread cond sem

线程

线程的概念

由于同一进程的多个线程共享同一地址空间，因此Text Segment、Data Segment都是共享的，如果定义一个函数，在各线程中都可以调用，如果定义一个全局变量，在各线程中都可以访问到，除此之外，各线程还共享以下进程资源和环境:

1.文件描述符表

2.每种信号的处理方式

3.当前工作目录

4.用户id和组id

但有些资源是每个线程各有一份的:

1.线程id

2.上下文，包括各种寄存器的值、程序计数器和栈指针

3.栈空间

4.errno变量

5.信号屏蔽字

6.调度优先级

在Linux上线程函数位于libpthread共享库中，因此在编译时要加上-lpthread选项。

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线程控制

pthread_create

• 函数原型：

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

pthread_t *thread：用来接收返回的线程号

pthread_attr_t *attr：线程属性，一般可设置为NULL

void *(*start_routine) (void *)：入口函数指针

void *arg：函数参数指针

返回值：成功返回0，失败返回errorno

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pthread_self

• 函数原型：

pthread_t pthread_self(void);

返回值：该线程的线程号

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pthread_cancel

• 功能：发送终止信号给thread线程
• 函数原型：

int pthread_cancel(pthread_t thread)

pthread_t thread：发送终止信号的线程

返回值：如果成功则返回0，否则为非0值

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pthread_exit

• 功能：退出当前线程

• 函数原型：

void pthread_exit(void *retval);

void *retval ：线程所调用函数返回值

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pthread_join

• 功能：挂起等待直到该线程终止

• 函数原型：

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

pthread_t thread：线程号

void **retval：线程所调用函数返回值，如果不感兴趣可传空

返回值：成功返回0，失败返回errorno

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pthread_detach

• 功能：使线程分离，分离的线程结束后自动释放所有资源。

• 函数原型：

int pthread_detach(pthread_t thread);

pthread_t thread：需要分离的线程

返回值：成功返回0，失败返回errorno

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线程同步

锁的类型

1. 互斥锁（mutex）
2. 自旋锁
3. 读写锁
4. 条件锁

互斥锁

mutex变量

• pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INIALIZER

• 如果mutex是静态分配的，可用上述宏定义PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER来初始化，相当于用pthread_mutex_init初始化并且attr参数为NULL。

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pthread_mutex_init

• 函数原型：

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutex‐attr);

• 函数功能：初始化锁且设置属性

• pthread_mutex_t *mutex：待初始化的锁

• const pthread_mutexattr_t *mutex‐attr：锁的属性。一般设置为NULL，如果要将其定义为进程之间可以持有的互斥锁，则需要传入属性对象地址。

• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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pthread_mutex_destroy

• 函数原型：

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

• 函数功能：销毁锁
• pthread_mutex_t *mutex：销毁锁
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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pthread_mutex_lock

• 函数原型：

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

• 函数功能：阻塞等待给mutex上锁
• pthread_mutex_t *mutex：待上锁的锁
• 返回值：0表示成功，失败返回错误号

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pthread_mutex_trylock

• 函数原型：

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

• 函数功能：非阻塞等待给mutex上锁
• pthread_mutex_t *mutex：待上锁的锁
• 返回值：0表示成功，失败返回错误号，如果是原来已上锁使用该函数会返回EBUSY。

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pthread_mutex_unlock

• 函数原型：

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

• 函数功能：给mutex解锁
• pthread_mutex_t *mutex：待解锁的锁
• 返回值：0表示成功，失败返回错误号

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状态对象

• 如果要将其定义为进程之间可以持有的互斥锁，则需要传入属性对象地址。

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lock_attr变量

• pthread_mutexattr_t lock_attr;

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初始化锁状态，设置状态状态为——进程共享

pthread_mutexattr_init(&lock_attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&lock_attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);

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销毁锁状态

• pthread_mutexattr_destroy(&lock_attr);

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条件锁（条件变量）

cond变量

• pthread_cond_t mutex = PTHREAD_COND_INIALIZER

• 如果cond是静态分配的，可用上述宏定义PTHREAD_COND_INITIALIZER来初始化，相当于用pthread_cond_init初始化并且attr参数为NULL。

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pthread_cond_init

• 函数原型：

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr);

• 函数功能：初始化锁且设置属性

• pthread_cond_t *cond：待初始化的锁

• pthread_condattr_t *cond_attr：锁的属性

• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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pthread_cond_destroy

• 函数原型：

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

• 函数功能：销毁锁
• pthread_cond_t *cond：销毁锁
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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pthread_cond_wait

• 函数原型：

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);

• 函数功能：归还当前得到的互斥锁，并阻塞等待条件的发生
• pthread_cond_t *cond：条件变量
• pthread_mutex_t *mutex：锁
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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pthread_cond_timedwait

• 函数原型：

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

• 函数功能：和pthread_cond_wait类似，可以设定等待超时时间。如果超时仍未有线程幻想当前线程，就返回ETIMEDOUT
• pthread_cond_t *cond：条件变量
• pthread_mutex_t *mutex：锁
• const struct timespec *abstime：超时时间
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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pthread_cond_broadcast

• 函数原型：

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);

• 函数功能：唤醒在这个条件上等待的所有线程
• pthread_cond_t *cond：条件变量
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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pthread_cond_signal

• 函数原型：

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);

• 函数功能：唤醒在这个条件上等待的另一个线程
• pthread_cond_t *cond：条件变量
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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信号量

sem变量

sem_t sem

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sem_init

• 函数原型：

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

• 函数功能：初始化一个semaphore变量，value参数表示可用的资源数量
• sem_t *sem：待初始化的信号量
• int pshared：0表示信号量用于同一进程中的线程间同步，非0表示信号量用于进程间同步（需要挂载到共享内存中）
• unsigned int value：可用的资源数量
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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sem_wait

• 函数原型：

int sem_wait(sem_t *sem);

• 函数功能：尝试获得信号量资源，如果sem值已经为0，则挂起等待。
• sem_t *sem：待操作的信号量
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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sem_trywait

• 函数原型：

int sem_trywait(sem_t *sem);

• 函数功能：尝试获得信号量资源，如果sem值已经为0，则返回EAGAIN。
• sem_t *sem：待操作的信号量
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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sem_timedwait

• 函数原型：

int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);

• 函数功能：尝试获得信号量资源，如果sem值已经为0，则挂起等待指定时间，若在指定时间内扔未获得信号量，则返回ETIMEDOUT。
• sem_t *sem：待操作的信号量
• const struct timespec *abs_timeout：超时时间
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

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sem_post

• 函数原型：

int sem_post(sem_t *sem);

• 函数功能：释放资源，使信号量值加一，同时唤起挂起等待的线程
• sem_t *sem：待操作的信号量
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

---

sem_destroy

• 函数原型：

int sem_destroy(sem_t *sem);

• 函数功能：销毁信号量
• sem_t *sem：待销毁的信号量
• 返回值：成功返回0，失败返回错误号

标签：线程,函数,笔记,mutex,pthread,cond,sem
来源： https://blog.csdn.net/Left_Zzzz/article/details/121147255

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