第七夜：线程、多线程

昨日家中断网，除此类突发情况和周末外，原则上不中断。

线程

学计算机原理必须听到的一句话：线程是操作系统运算调度的最小单位。但个人觉得这句话说的不太严谨，严格意义上来说，操作系统运算调度的最小单位应该是指令。线程只能视为一系列运算指令构成的最小调度单元。

同一进程可以拥有多条线程，线程之间共享该进程中的全部系统资源，如虚拟地址空间，文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈(call stack)，自己的寄存器环境（register context)，自己的线程本地存储(thread-local storage)。
多线程可以提高程序在多核机器上某些任务的处理性能。如果采用多进程的方式，进程间通信需要通过管道等方式，数据在用户空间和内核空间频繁切换，开销很大。而多线程因为可以使用共享的全局变量，所以通信（数据交换）非常高效。

Unix系统中，C语言线程相关主要函数定义在/usr/include/pthread.h头文件中。其中最常用的主要有以下函数：

//创建线程
extern int pthread_create (pthread_t *__restrict __newthread,
			   const pthread_attr_t *__restrict __attr,
			   void *(*__start_routine) (void *),
			   void *__restrict __arg) __THROWNL __nonnull ((1, 3));

/* Terminate calling thread.

   The registered cleanup handlers are called via exception handling
   so we cannot mark this function with __THROW.*/
//结束线程
extern void pthread_exit (void *__retval) __attribute__ ((__noreturn__));

/* Make calling thread wait for termination of the thread TH.  The
   exit status of the thread is stored in *THREAD_RETURN, if THREAD_RETURN
   is not NULL.

   This function is a cancellation point and therefore not marked with
   __THROW.  */
//线程等待
extern int pthread_join (pthread_t __th, void **__thread_return);

多线程

多线程样例：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

/*
* test.c
* 编译：gcc -m32 -lpthread -o test test.c
* 运行: ./test
*/

void print_msg(int);


void main(){
    
    pthread_t threads[8];
    
    void * func = &print_msg;
    int i=0;
    for(i=0;i<4;i++){
        printf("Init thread %d\n",i);
        pthread_create(&threads[i],NULL,func,(void *)i);
    }
    
    for(i=0;i<4;i++){
        
        pthread_join((long unsigned int)&threads[i],NULL);
    }
    
    pthread_exit(NULL);

}


void print_msg(int sec){
    printf("Thread-%d Start.\n", sec);
    sleep(sec);
    printf("Thread-%d Done.\n", sec);
}


/*
运行结果：
Init thread 0
Init thread 1
Init thread 2
Init thread 3
Thread-3 Start.
Thread-1 Start.
Thread-0 Start.
Thread-2 Start.
Thread-0 Done.
Thread-1 Done.
Thread-2 Done.
Thread-3 Done.
*/

今晚记录的内容有点草率，一些详细的用法未能完全梳理，以后如果有机会再追加。