前言

? ? ? ? 以下：

概述

? ? ? ? 1.基礎

? ? ? ? 2.代碼演示

? ? ? ? 3.練習

????????4.分析題

1.基礎

一、線程基礎概念

1. 并發執行原理

   • 通過時間片輪轉實現多任務"并行"效果

   • 實際為CPU快速切換執行不同線程

2. 線程 vs 進程

   • 線程共享進程地址空間，切換開銷更小

   • 進程擁有獨立資源，隔離性更強

---

二、線程操作函數

1. 線程創建

int pthread_create(
??? pthread_t *id,?????? // 線程ID存儲地址
??? const pthread_attr_t *attr,? // 屬性（NULL為默認）
??? void *(*callback)(void*),? // 線程函數
??? void *arg?????????? // 傳遞給線程的參數
);

• 返回值：成功返回0，失敗返回錯誤碼

• 示例：

  pthread_t tid;
  int ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);

2. 線程終止

void pthread_exit(void *retval);? // 線程主動退出

• 注意：

  • 與exit()不同，僅終止當前線程

  • retval可被其他線程通過pthread_join()獲取

3. 線程回收

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

• 功能：阻塞調用線程，直到目標線程結束

• 參數：

  • id：要等待的線程ID

  • retval：接收線程返回值（二級指針）

---

三、線程控制

1. 線程屬性管理

函數	功能
pthread_self()	獲取當前線程ID
pthread_detach(id)	設置線程為分離態（不可join）
pthread_cancel(id)	向線程發送取消請求

2. 取消狀態控制

// 設置取消狀態

// 設置取消類型?
pthread_setcanceltype(
??? PTHREAD_CANCEL_DEFERRED,? // 延遲取消（默認）
??? PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, // 立即取消
??? NULL
);

• 延遲取消：只在取消點（如sleep(),?printf()）響應取消請求

• 立即取消：隨時可能被終止（危險）

---

四、關鍵示例

1. 基礎線程示例

void* print_msg(void *arg) {
??? printf("Thread ID: %lu\n", pthread_self());
??? pthread_exit(NULL);
}

int main() {
??? pthread_t tid;
??? pthread_create(&tid, NULL, print_msg, NULL);
??? pthread_join(tid, NULL);
??? return 0;
}

2. 取消請求處理

void* worker(void *arg) {
??? pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE, NULL);
??? pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED, NULL);

??? while(1) {
??????? printf("Working...\n");
??????? sleep(1);? // 取消點
??? }
??? return NULL;
}

---

五、注意事項

1. 分離態線程

   • 設置pthread_detach()后：

     • 不能調用pthread_join()

     • 線程結束后自動釋放資源

2. 線程安全

   • 共享數據需通過互斥鎖（pthread_mutex_t）保護

   • 避免使用全局變量

3. 錯誤處理

   • 所有pthread函數返回0表示成功，非0為錯誤碼

   • 建議用strerror(errno)輸出錯誤信息

2.代碼演示

2.1 pthread_create

#include <IO_head.h>
//分支線程
void* callback(void* arg){while(1){printf("division\n");sleep(1);}return NULL;
}int main(int argc,const char* argv[]){pthread_t thread_id;if(pthread_create(&thread_id, NULL, callback, NULL)!=0){printf("error\n");}else{printf("create succeeded\n");}//主線程while(1){printf("main\n");sleep(1);}return 0;
}

ubuntu@ubuntu:~/IO/class3$ cd ~/IO/class4
ubuntu@ubuntu:~/IO/class4$ ./05_thread 
create succeeded
main
division
main
division
main
division

2.2

#include <IO_head.h>
//分支線程
void* callback(void* arg){static int a =200;//important*(int**)arg = &a;return NULL;
}int main(int argc,const char* argv[]){pthread_t thread_id;int* p = NULL;if(pthread_create(&thread_id, NULL, callback, &p)!=0){printf("error\n");}else{printf("create succeeded\n");}//主線程sleep(1);printf("%d\n",*p);return 0;
}

ubuntu@ubuntu:~/IO/class4$ ./06_pointer 
create succeeded
200

2.3

#include <IO_head.h>
//分支線程
void* callback(void* arg){//分支線程idprintf("division thread id = %ld\n", pthread_self());static int num =200;//importantpthread_exit(&num);return NULL;
}int main(int argc,const char* argv[]){pthread_t thread_id;if(pthread_create(&thread_id, NULL, callback, NULL)!=0){printf("error\n");}else{printf("create succeeded\n");}//主線程//主線程idprintf("main thread id = %ld\n", pthread_self());int* p = NULL;pthread_join(thread_id,(void**)&p);printf("main thread:num = %d\n",*p);return 0;
}

ubuntu@ubuntu:~/IO/class4$ ./07_self_exit_join 
create succeeded
main thread id = 139733924939584
division thread id = 139733924935424
main thread:num = 200

3.練習

分段拷貝

#include <IO_head.h>typedef struct message{int ori_des;int new_des;int len;
}message;void RD_WR(int start, int end, int ori_des, int new_des){lseek(ori_des, start, SEEK_SET);lseek(new_des, start, SEEK_SET);char buf;for(int i = start; i<end;++i){read(ori_des, &buf, 1);write(new_des, &buf, 1);}printf("copy succeeded\n");
}void* callback(void* arg){message* mes_p = (message*)arg;RD_WR(mes_p->len/2, mes_p->len, mes_p->ori_des, mes_p->new_des);pthread_exit(NULL);return NULL;
}int main(int argc, const char* argv[]){//文件IO：文件描述符int file_ori_des = open("./01_vfork.c",O_RDONLY);int file_new_des = open("./01_new_vfork.c",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0777);int len = lseek(file_ori_des,0,SEEK_END);message message_next = {.ori_des = file_ori_des,.new_des = file_new_des,.len = len};pthread_t thread_id;if(pthread_create(&thread_id,NULL,callback,&message_next)!=0){printf("error\n");}else{NULL;}pthread_join(thread_id,NULL);RD_WR(0, len/2, file_ori_des, file_new_des);return 0;
}

4.分析題

4.1解讀代碼：

結果：

...process1

...process

4.2

for(int i=0;i<3;i++)
{fork()printf("-")
}

運行14次

結語

? ? ? ? 以上