Posix线程编程入门：创建与取消解析

"这篇PDF文档详细介绍了POSIX线程，主要涵盖了线程的基本概念、创建与取消线程的机制，以及线程属性的设定。它适用于学习和在Unix/Linux环境中进行多线程编程的读者。" POSIX线程，也称为pthreads，是UNIX和Linux系统中用于实现多线程编程的接口标准。线程是一种轻量级的执行单元，它与进程内的其他线程共享内存资源，但每个线程有自己的栈空间，确保了独立的执行路径。引入线程的主要目的是提升程序的并发性，从而提高效率和响应时间。相比进程，线程创建和切换的开销小，但对资源的管理不如进程严谨。在对称多处理器(SMP)系统中，线程能充分利用多核优势，而进程则更适合跨机器迁移。 在POSIX系统中，创建线程是通过`pthread_create()`函数完成的。该函数接收四个参数：`thread`用于存储新创建线程的标识符，`attr`是线程属性，`start_routine`是线程开始执行的函数，`arg`则是传递给`start_routine`的参数。`pthread_create()`会创建一个线程，使得它开始执行`start_routine(arg)`，返回值表明线程创建是否成功。值得注意的是，`arg`可以是任何类型的指针，`start_routine`可以返回一个void指针，该返回值可以在`pthread_join()`中获取。 线程属性`attr`允许我们定制新线程的行为。其中，`detachstate`属性特别重要，它决定了线程是可连接的（`PTHREAD_CREATE_JOINABLE`）还是已分离的（`PTHREAD_CREATE_DETACHED`）。默认情况下，新线程是可连接的，这意味着可以通过`pthread_join()`来等待线程结束并回收资源。如果设置为已分离，线程将在结束时自动清理资源，且不能被`pthread_join()`等待。`detachstate`属性可在创建线程后通过`pthread_detach()`函数更改。 除了`detachstate`，线程属性还包含其他元素，如调度策略和优先级、栈大小等，这些都可以通过`pthread_attr_t`结构体进行设置，以满足特定的性能需求。例如，可以设定线程的调度策略为先来先服务（SCHED_FIFO）或轮转（SCHED_RR），或者设定线程的优先级来控制其执行顺序。 线程的取消也是POSIX线程编程的重要部分。线程可以通过`pthread_cancel()`函数被取消，但需要配合使用`pthread_setcancelstate()`和`pthread_setcanceltype()`来设定线程的取消状态和类型，以确定何时以及如何处理取消请求。取消点可以通过`pthread_cleanup_push()`和`pthread_cleanup_pop()`来设定，确保在取消发生时执行必要的清理操作。 在多线程编程中，同步和互斥也是关键问题。POSIX提供了多种同步机制，如互斥锁（`pthread_mutex_t`）、条件变量（`pthread_cond_t`）、读写锁（`pthread_rwlock_t`）等，以保证线程间的正确交互。这些同步原语可以防止数据竞争，确保对共享资源的有序访问。 总结来说，POSIX线程提供了一套强大且灵活的接口，用于在Unix/Linux环境中构建多线程应用。理解和熟练使用这些概念和函数，对于编写高效、可靠的多线程程序至关重要。