Linux多线程编程：pthread_create详解

"Linux多线程编程" 在Linux操作系统中，多线程编程是实现并发执行任务的一种重要方式。多线程允许程序同时执行多个独立的执行流，从而提高程序的效率和响应速度。Linux下的多线程编程主要依赖于POSIX线程库，即pthread库。下面将详细讨论Linux多线程的创建、使用及其相关知识点。 1. **pthread_create函数**：这是创建新线程的关键函数，其原型如下： ```c int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg); ``` - `thread`：传出参数，用于接收新创建线程的线程ID。 - `attr`：线程属性，一般传入NULL使用默认属性。 - `start_routine`：子线程入口函数，即新线程开始执行的函数指针。 - `arg`：传递给子线程函数的参数。 2. **线程属性**：`pthread_attr_t`结构体用于设置线程的属性，如栈大小、调度策略等。通常不设置，使用默认值即可。 3. **线程ID**：每个线程都有一个唯一的标识符，由`pthread_create`函数返回并存储在`thread`指向的内存位置。 4. **错误处理**：当`pthread_create`失败时，它会返回一个错误号。通过`strerror`函数可以将这个错误号转换为可读的错误字符串，便于调试。 5. **线程的生命周期**：子线程一旦开始执行，就会一直运行直到其执行完`start_routine`函数或者被显式地终止。主线程和子线程可能会交错执行，具体取决于调度策略。 6. **线程同步与通信**：在多线程环境中，数据安全和同步是非常重要的。Linux提供了多种同步机制，如互斥锁`pthread_mutex_t`、条件变量`pthread_cond_t`、信号量`sem_t`以及读写锁`pthread_rwlock_t`等，用于控制对共享资源的访问。 7. **线程退出**：子线程可以通过`pthread_exit`函数来结束自己的执行，并可以传入一个退出状态码。主线程可以使用`pthread_join`等待子线程结束，获取其退出状态。 8. **线程分离**：通过设置线程属性，可以使得子线程创建后自动分离，分离后的线程不需要`pthread_join`来回收，而是由系统自动清理。 9. **线程调度**：Linux支持抢占式调度，即高优先级的线程可以中断低优先级线程的执行。线程的调度策略可以通过`pthread_setschedparam`进行设置。 10. **线程安全**：在多线程环境中，需要特别注意线程安全的问题，比如避免数据竞争、死锁等问题。线程安全的函数是指在多线程环境下可以正确使用的函数，它们内部进行了必要的同步措施。 示例代码中的`callback`函数就是子线程的执行逻辑，`main`函数创建了一个子线程，并将整型变量`num`的地址作为参数传递给了子线程。子线程在`callback`函数中打印出“childthread”和传入的参数值。 在编译多线程程序时，需要添加`-lpthread`选项链接pthread库，例如： ```bash gcc pthread_create.c -o create -lpthread ``` 了解以上知识点后，你就能在Linux环境中编写和管理多线程程序了，这将有助于提升程序的性能和并发能力。