Linux探秘坊-------15.线程概念与控制
Linux探秘坊-------15.线程概念与控制
hope kc
发布于 2025-07-18 08:44:51
发布于 2025-07-18 08:44:51
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1.线程概念
1.什么是线程
在这里插入图片描述
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2.线程 vs 进程
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不同的操作系统有不同的实现方式：
- linux ：直接使用pcb的功能来模拟线程，不创建新的数据结构
- windows： 使用新的数据结构TCB，来进行实现，一个PCB里有很多个TCB
3.资源划分
详情可见操作系统书籍中的存储器管理和虚拟存储器管理章节！！！！
4.线程理解
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2.线程和进程的区别
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- 黄字代表线程特有的私有数据
- 一组寄存器和上下文数据---------------证明线程是可以被独立调用
- 栈--------------证明线程是动态的
1.进程的线程共享!!!!!!!!!!
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:
⽂件描述符表 （fd)- 每种信号的处理⽅式(SIG_IGN、SIG_DFL或者⾃定义的信号处理函数)
当前⼯作⽬录⽤⼾id和组id
1.父子进程只有代码段是共享的，但主线程和子线程连地址空间都是共享的，所以他们可以使用共享的函数和全局变量 （意思就是如果子线程的全局变量被修改了，主线程看到的是同一个全局变量，也会变化）
轻松实现类似进程间通信！！！！！！！2.而全局变量在父子进程中是写实拷贝，子变父不变!!!!!!!!!
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3.linux的线程控制
1.线程创建
创建函数：
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运行后使用 ps - aL指令查看线程
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2.pthread库的引入----为什么需要有线程库？
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4.pthread库的使用
- 与线程有关的函数构成了⼀个完整的系列，绝⼤多数函数的名字都是“
pthread_”打头的 • 要使⽤这些函数库，要通过引⼊头⽂件<pthread.h>• 链接这些线程函数库时要使⽤编译器命令的“-lpthread”选项
1.线程创建—pthread_create()
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- thread是新线程的标识符，是输出型参数（让主线程获取，便于调用其他函数）
2.线程等待—pthread_join()
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- 这里retval拿到的是子线程的退出码，即子线程函数的返回值，但返回值是void *
- 所以retval的类型应当是void* 的地址类型即void**
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- 其中，routine是子线程的入口函数，routine函数结束的话子线程也就结束了
3.线程取消或终止—pthread_exit()/pthread_cancel()
1-----------------pthread_exit()
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2-----------------pthread_cancel()
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- 如果线程被主线程或其他线程取消，那么主线程join函数得到的返回值固定为-1
4.线程分离—int pthread_detach(pthread_t thread);
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5.线程ID及进程地址空间布局
1.--------------------------pthread_self函数获取id
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2.--------------------------pthread库的动态链接
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- 所有的线程都是在thread库中建立的，线程的管理块都存储在库中，具体的pcb由用户使用系统调用在内核中建立
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- 创建线程的具体图例
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6.线程互斥
来看一个买票的例子：
/ 操作共享变量会有问题的售票系统代码
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
int ticket = 100;
void* route(void* arg) {
char* id = (char*)arg;
while (1) {
if (ticket > 0) {
usleep(1000);
printf("%s sells ticket:%d\n", id, ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}
}
int main(void) {
pthread_t t1, t2, t3, t4;
pthread_create(&t1, NULL, route, (void*)"thread 1");
pthread_create(&t2, NULL, route, (void*)"thread 2");
pthread_create(&t3, NULL, route, (void*)"thread 3");
pthread_create(&t4, NULL, route, (void*)"thread 4");
pthread_join(t1, NULL);
pthread_join(t2, NULL);
pthread_join(t3, NULL);
pthread_join(t4, NULL);
}
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- 为了避免买票变成负数，所以要使用
锁来保证线程间的互斥
在这里插入图片描述
1.锁的使用
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
int ticket = 100;
pthread_mutex_t mutex;//设置锁
void* route(void* arg)
{
char* id = (char*)arg;
while (1)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);//pthread_mutex_lock--------上锁
if (ticket > 0) {
usleep(1000);
printf("%s sells ticket:%d\n", id, ticket);
ticket--;
pthread_mutex_unlock(&mutex);// pthread_mutex_unlock--------解锁
} else {
pthread_mutex_unlock(&mutex);// pthread_mutex_unlock--------解锁
break;
}
}
return nullptr;
}
int main(void) {
pthread_t t1, t2, t3, t4;
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_create(&t1, NULL, route, (void*)"thread 1");
pthread_create(&t2, NULL, route, (void*)"thread 2");
pthread_create(&t3, NULL, route, (void*)"thread 3");
pthread_create(&t4, NULL, route, (void*)"thread 4");
pthread_join(t1, NULL);
pthread_join(t2, NULL);
pthread_join(t3, NULL);
pthread_join(t4, NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);//pthread_mutex_destroy-------删除锁
}本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2025-07-17，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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