Linux多线程程序设计指南

"Linux多线程程序设计" 在Linux操作系统中，多线程编程是一种重要的并发执行机制，允许在一个进程中同时执行多个独立的执行流，从而提高系统的效率和响应速度。Linux下的线程被称作轻量级进程（LightWeight Process, LWP），因为它们相比进程而言具有更少的开销，特别是它们共享同一进程的内存空间。 POSIX线程，或简称为pthreads，是Linux中实现线程的标准。pthreads提供了一组C语言函数调用和数据结构，通过包含头文件`<pthread.h>`来访问这些接口。这使得开发者能够方便地创建、管理和同步线程。 创建线程是通过`pthread_create()`函数来实现的，其主要参数包括： 1. `thread`: 指向新线程标识符的指针，操作系统会将新创建线程的ID写入这里。 2. `attr`: 线程属性结构体指针，可以用来设置线程的属性如栈大小、调度策略等。如果不设置，使用默认属性。 3. `start_routine`: 线程启动函数，也就是新线程开始执行的入口点。 4. `arg`: 传递给启动函数的参数。 成功创建线程后，新线程会立即开始执行`start_routine`函数，而调用`pthread_create()`的线程则会继续执行下一条语句。如果线程创建失败，函数会返回一个非零错误代码，常见的如EAGAIN表示系统当前无法创建更多线程，EINVAL则表明提供的属性参数非法。 线程的终止通常有两种方式：一是通过调用`pthread_exit()`函数，该函数会让当前线程停止执行，并可以返回一个返回值；二是通过`pthread_cancel()`函数来取消其他线程，但这需要线程具备可取消状态。调用`pthread_cancel()`函数成功后，目标线程会被终止，其资源会被释放。 在多线程环境中，同步和通信是至关重要的，pthreads提供了多种同步机制，如互斥锁（mutex）、条件变量（condition variable）、读写锁（read-write lock）以及信号量（semaphore）等，用于保证线程间的正确交互和资源安全访问。 此外，线程的调度和优先级也是不可忽视的。Linux使用调度算法来决定哪个线程应当获得CPU执行权，而线程的优先级可以通过设置属性或使用`pthread_setschedparam()`函数来调整。 Linux的多线程编程涉及到线程的创建、管理、同步和通信等多个方面，是理解和开发高效并发应用程序的关键技能。开发者需要熟练掌握pthreads库，以充分利用多核处理器的性能并避免可能出现的竞态条件和死锁等问题。