线程标识
#include <pthread.h>
int pthread_equal(pthread_t tid1,pthread_t tid2);
pthread_t pthread_self(void);//线程通过这个函数获取自身线程id
线程 ID 是用 pthread_t 数据类型来表示的,实现的时候可以用一个结构来代表 pthread_t 数据类型,所以可移植的操作 系统实现不能把它作为整数处理。因此必须使用一个函数来对两个线程 ID 进行比较。
线程创建
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t *restrict attr,void *(*start_rtn)(void *),void *restrict arg);//fork
void pthread_exit(void *rval_ptr);//exit
int pthread_join(pthread_t thread,void **rval_ptr);//waitpid
int pthread_cancel(pthread_t tid);//abort
void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void *),void *arg);//atexit
void pthread_cleanup_pop(int execute);
返回线程信息指针,设置线程属性,开始函数地址,以及参数的结构体
FreeBSD 使用指向线程数据结构的指针作为它的线程 ID。
线程终止
单个线程可以通过 3 种方式退出,因此可以在不终止整个进程的情况下,停止它的控制流
(1)线程可以简单地从启动例程中返回,返回值是线程的退出码。
(2)线程可以被同一进程中的其他线程取消。
(3)线程调用 pthread_exit。
线程同步
互斥量 mutex
#include <pthread.h>
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex);
//阻塞加锁
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
//非阻塞加锁
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
使用前需要初始化
要用默认的属性初始化互斥量,只需把 attr 设为 NULL
11.10步骤就是 init->抢lock去+1->使用对象->抢lock去-1/destory lock
多个互斥量很容易死锁,需要排序
比如A和B两个互斥量,约定原则,锁A之前必须先锁B,那么所有线程都必须先抢B,如果一个线程抢到了B,由于没人抢A(抢了也会释放,因为没拿到B),所以很容易拿到A去锁,也就是多个互斥量通过约定顺序,使之看成一个互斥量
pthread_mutex_timedlock
#include <pthread.h>
#include <time.h>
int pthread_mutex_timedlock(pthrea_mutex_t *restrict mutex,const struct timespec *restrict tsptr);
读写锁
#include <pthread.h>
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,const pthread_rwlockattr_t *restrict attr);
int pthread_rwlock_destory(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_rdlock(thread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_wrlock(thread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_unlock(thread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_tryrdlock(thread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_trywrlock(thread_rwlock_t *rwlock);
当读写锁处于读模式锁住的状态,而这时有一个线程试图以写模式获取锁时,读写锁通常会阻塞随后的读模式锁请求
带有超时的读写锁
rwlock
#include <pthread.h>
#include <time.h>
int pthread_rwlock_timedrdlock(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,const struct timespec *restrict tsptr);
int pthread_rwlock_timedwrlock(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,const struct timespec *restrict tsptr);
条件变量
cond
线程在改变条件状态之前必须首先锁住互斥量
#include <pthread.h>
int pthread_cond_init(pthread_conf_t *restrict cond,const pthread_condattr_t *restrict attr);
int pthread_cond_destory(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_wait(pthread_conf_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex);
int pthread_cond_timedwait(pthread_conf_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex,const struct timespec *restrict tsptr);
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
自旋锁
互斥量基本就可以替代自旋锁了
屏障
允许任意数量的线程等待,直到所有的线程完成处理工作, 而线程不需要退出。所有线程达到屏障后可以接着工作。
#include <pthread.h>
int pthread_barrier_init(pthread_barrier_t *restrict barrier,const pthread_barrierattr_t *restrict attr,unsigned int count);
int pthread_barrier_destory(pthread_barrier_t *barrier);
int pthread_barrier_wait(pthread_barrier_t *barrier);