Posix 多线程编程.pdf

Posix线程编程指南(1) 内容： 一、 线程创建 二、线程取消 关于作者 线程创建与取消 杨沙洲(pubb@163.net) 2001 年 10 月 这是一个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上，将向您详细讲述Posix线 程库API。本文是第一篇将向您讲述线程的创建与取消。 一、 线程创建 1．1 线程与进程 相对进程而言，线程是一个更加接近于执行体的概念，它可以与同进程中的其他线程共享数 据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列。在串行程序基础上引入线程和进程是为了 提高程序的并发度，从而提高程序运行效率和响应时间。 线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正 相反。同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以跨机器迁移。 1．2 创建线程 POSIX通过pthread_create()函数创建线程，API定义如下： intpthread_create(pthread_t*thread,pthread_attr_t*attr, void *(*start_routine)(void *), void*arg) 与fork()调用创建一个进程的方法不同，pthread_create()创建的线程并不具备与主线程（即 调用pthread_create()的线程）同样的执行序列，而是使其运行start_routine(arg)函数。thread 返回创建的线程ID，而attr是创建线程时设置的线程属性（见下）。pthread_create()的返回 值表示线程创建是否成功。尽管arg是void *类型的变量，但它同样可以作为任意类型的参 数传给start_routine()函数；同时，start_routine()可以返回一个void*类型的返回值，而这个 返回值也可以是其他类型，并由pthread_join()获取。 1．3 线程创建属性 pthread_create()中的attr参数是一个结构指针，结构中的元素分别对应着新线程的运行属性， 主要包括以下几项： __detachstate，表示新线程是否与进程中其他线程脱离同步，如果置位则新线程不能用 pthread_join() 来 同 步 ， 且 在 退 出 时 自 行 释 放 所 占 用 的 资 源 。 缺 省 为 PTHREAD_CREATE_JOINABLE 状态。这个属性也可以在线程创建并运行以后用 pthread_detach()来设置，而一旦设置为PTHREAD_CREATE_DETACH状态（不论是创建时 设置还是运行时设置）则不能再恢复到PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。 __schedpolicy，表示新线程的调度策略，主要包括 SCHED_OTHER（正常、非实时）、 SCHED_RR（实时、轮转法）和SCHED_FIFO（实时、先入先出）三种，缺省为SCHED_OTHER， 后两种调度策略仅对超级用户有效。运行时可以用过pthread_setschedparam()来改变。 __schedparam，一个structsched_param结构，目前仅有一个sched_priority 整型变量表示线 程的运行优先级。这个参数仅当调度策略为实时（即SCHED_RR或SCHED_FIFO）时才有 效，并可以在运行时通过pthread_setschedparam()函数来改变，缺省为0。 __inheritsched ， 有 两 种 值 可 供 选 择 ： PTHREAD_EXPLICIT_SCHED 和 PTHREAD_INHERIT_SCHED，前者表示新线程使用显式指定调度策略和调度参数（即attr 中的值），而后者表示继承调用者线程的值。缺省为PTHREAD_EXPLICIT_SCHED。 __scope，表示线程间竞争CPU的范围，也就是说线程优先级的有效范围。POSIX的标准中 定义了两个值：PTHREAD_SCOPE_SYSTEM和PTHREAD_SCOPE_PROCESS，前者表示 与系统中所有线程一起竞争CPU 时间，后者表示仅与同进程中的线程竞争 CPU。目前 LinuxThreads仅实现了PTHREAD_SCOPE_SYSTEM一值。 pthread_attr_t结构中还有一些值，但不使用pthread_create()来设置。 为了设置这些属性，POSIX 定义了一系列属性设置函数，包括 pthread_attr_init()、 pthread_attr_destroy()和与各个属性相关的pthread_attr_get/pthread_attr_s