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进程
一个正在执行的程序#xff0c;它是资源分配的最小单位
进程中的事情需要按照一定的顺序逐个进行
进程出现了很多弊端:
一是由于进程是资源拥有者#xff0c;创建、撤消与切换存在较大的时空开销#xff0c;因此需要引入轻型进程#xff1b;
二是由于对称多…概念
进程
一个正在执行的程序它是资源分配的最小单位
进程中的事情需要按照一定的顺序逐个进行
进程出现了很多弊端:
一是由于进程是资源拥有者创建、撤消与切换存在较大的时空开销因此需要引入轻型进程
二是由于对称多处理机SMP出现可以满足多个运行单位而多个进程并行开销过大。(多个运行单位可以是多个进程也可以是多个线程)
线程
有时又称轻量级进程程序执行的最小单位系统独立调度和分派cpu的基本单位它是进程中的一个实体。
一个进程中可以有多个线程这些线程共享进程的所有资源线程本身只包含一点必不可少的资源。
多线程的优势
1、在多处理器中开发程序的并行性
2、在等待慢速IO操作时程序可以执行其他操作提高并发性
3、模块化的编程能更清晰的表达程序中独立事件的关系结构清晰
4、占用较少的系统资源 多线程不一定要多处理器 相关术语
并发看起来同时发生
并发是指在同一时刻只能有一条指令执行但多个进程指令被快速轮换执行使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。
并行真正的同时发生
并行是指在同一时刻有多条指令在多个处理器上同时执行。
同步
彼此有依赖关系的调用不应该“同时发生”而同步就是要阻止那些“同时发生”的事情
异步
异步的概念和同步相对任何两个彼此独立的操作是异步的它表明事情独立的发生
线程的生命周期
主线程初始线程
1、当c程序运行时首先运行main函数。在线程代码中这个特殊的执行流被称作初始线程或者主线程。可以在主线程中做任何普通线程可以做的事情。
2、主线程的特殊性在于它在main函数返回的时候会导致进程结束进程内所有的线程也将会结束。这不是一个好的现象可以在主线程中调用pthread_exit函数这样进程就会等待所有线程结束时才终止。
3、主线程接受参数的方式是通过argc和argv而普通的线程只有一个参数void*
4、在绝大多数情况下主线程在默认堆栈上运行这个堆栈可以增长到足够的长度。而普通线程的堆栈是受限制的一旦溢出就会产生错误。
创建线程
1、主线程是随着进程的创建而创建
2、其他线程可以通过调用函数来创建主要调用pthread_create
线程进程标识符类型 pthread_t pid_t 获取id pthread_self() getpid() 创建 pthread_create() fork() pthread_t linux中unsigned long int Mac OS10.3、FreeBSD5.2中结构体 int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_routine)(void *), void *restrict arg) 其中 *restrict tidp新线程的id如果成功则新线程的id回填充到tidp指向的内存 *restrict attr线程属性调度策略继承性分离性... *(*start_routine)(void *)回调函数新线程要执行的函数 *restrict arg回调函数的参数 返回值成功返回0失败则返回错误码 编译时需要连接库libpthread 注意 新线程可能在当前线程从函数pthread_create返回之前就已经运行了甚至新线程可能在当前线程从函数pthread_create返回之前就已经运行完毕了。 四个基本状态 就绪线程能够运行但是在等待可用的处理器
运行当处理器选中一个就绪的线程执行时它立刻变成运行状态。在多核系统中可能同时有多个线程在运行
堵塞线程在等待处理器以外的其他条件如以下情况会造成堵塞
试图加锁一个已经被锁住的互斥量等待某个条件变量调用singwait等待尚未发生的信号执行无法完成的I/O信号由于内存页错误
终止线程从启动函数中返回或者调用pthread_exit函数或者被取消
回收线程的分离属性
分离线程当该线程结束时回收其所属资源。 分离一个正在运行的线程并不会影响它仅在线程结束后才会执行回收。 创建线程时默认是非分离的 一个没有被分离的线程在终止时会保留它的虚拟内存包括他们的堆栈和其他系统资源有时这种线程被称为“僵尸线程”。如果线程具有分离属性线程终止时会被立刻回收回收将释放掉所有在线程终止时未释放的系统资源和进程资源包括保存线程返回值的内存空间、堆栈、保存寄存器的内存空间等。 终止被分离的线程会释放所有的系统资源但是必须释放由该线程占有的程序资源。由malloc或者mmap分配的内存可以在任何时候由任何线程释放条件变量、互斥量、信号灯可以由任何线程销毁只要他们被解锁了或者没有线程等待。但是只有互斥量的主人才能解锁它所以在线程终止前你需要解锁互斥量。 线程的基本控制
线程终止
普通的单个线程有一下3中方式退出这样不会终止进程
从启动例程中返回返回值是线程的退出码线程可以被同一进程中的其他线程取消线程调用pthread_exit(void *rval)函数rval是退出码 return 和 pthread_exit 的区别 主线程return时会结束进程主线程pthread_exit时会等待所有线程结束后再结束进程 注意 如果进程中的任意一个线程调用了exit_Exit_exit那么整个进程就会终止 线程连接
int pthread_join(pthead_t tid, void **rval)
参数tid就是指定线程的id参数rval是指定线程的返回码如果线程被取消那么rval被置为PTHREAD_CANCELED该函数调用成功会返回0失败返回错误码 调用该函数的线程会一直阻塞直到指定的线程tid调用pthread_exit、从启动例程返回或者被取消 调用pthread_join会使指定的线程处于分离状态如果指定线程已经处于分离状态那么调用就会失败 线程分离
int pthread_detach(pthread_t thread);
pthread_detach可以分离一个线程线程可以自己分离自己
成功返回0失败返回错误码
线程取消
待续
