Linux系统编程-(pthread)线程的使用案例(分离属性、清理函数等)

这篇文章介绍Linux下线程的创建与基本使用案例，主要是案例代码为主；相关的函数详细介绍在上篇文章里已经介绍过了。

1. 案例代码: 线程的创建

下面这份代码演示如何创建线程。在编译的时候需要加上-lpthread

函数原型:

#include <pthread.h>
int pthread_create
(
pthread_t *thread, 
const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), 
void *arg
);

示例代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <stdlib.h>

//[wbyq@wbyq linux_c]$ gcc app.c -lpthread

/*
线程工作函数
*/
void *thread_work_func(void *dev)
{
    int i;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        sleep(1);
        printf("子线程正在运行.%d \n",i);
    }
    //终止当前线程执行
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc,char **argv)
{
    /*1. 创建子线程*/
    pthread_t thread_id;
    if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,NULL)!=0)
    {
        printf("子线程创建失败.\n");
        return -1;
    }
    /*2. 等待子线程结束-清理子线程的空间*/
    pthread_join(thread_id,NULL);//--wait
    printf("主线程正常终止.\n");
    return 0;
}

2. 如何接收子线程的返回值?

线程运行的时候默认是结合模式，也可以设置成分离模式，如果是默认的模式，在线程执行完毕后需要回收资源，顺便可以介绍子线程结束时，返回的状态值。

函数原型:

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

示例代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <stdlib.h>

//[wbyq@wbyq linux_c]$ gcc app.c -lpthread

/*
线程工作函数
*/
void *thread_work_func(void *dev)
{
    int i;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        sleep(1);
        printf("子线程正在运行.%d \n",i);
    }
    //终止当前线程执行
    pthread_exit("1234567890");
}

int main(int argc,char **argv)
{
    /*1. 创建子线程*/
    pthread_t thread_id;
    if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,NULL)!=0)
    {
        printf("子线程创建失败.\n");
        return -1;
    }
    /*2. 等待子线程结束-清理子线程的空间*/
    char *p;
    pthread_join(thread_id,&p);//--wait
    printf("主线程正常终止.子线的返回值:%s\n",p);
    return 0;
}

3. 设置线程的分离属性

默认情况下，子线程是结合模式，需要手动等待子线程结束，清理空间；子线程也支持设置为分离属性，在子线程运行结束后，自己清理空间，下面的例子就演示如何设置子线程为分离模式。

函数原型:

int pthread_detach(pthread_t thread);

示例代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <stdlib.h>

//[wbyq@wbyq linux_c]$ gcc app.c -lpthread

/*
线程工作函数
*/
void *thread_work_func(void *dev)
{
    int i;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        sleep(1);
        printf("子线程正在运行.%d \n",i);
    }
    //终止当前线程执行
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc,char **argv)
{
    /*1. 创建子线程*/
    pthread_t thread_id;
    if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,NULL)!=0)
    {
        printf("子线程创建失败.\n");
        return -1;
    }
    /*2. 设置线程的分离属性*/
    pthread_detach(thread_id);
    while(1)
    {
        printf("主线程正在运行.\n");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

4. 注册线程的清理函数

线程清理函数，可以在线程退出时自动调用或者手动调用，用于清理一些需要释放的资源。

函数原型:

//注册
void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *),void *arg); 
//释放
void pthread_cleanup_pop(int execute);

示例代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

//[wbyq@wbyq linux_c]$ gcc app.c -lpthread

//线程的清理工作函数
void thread_clear_work_func(void *dev)
{
    printf("线程的清理工作函数被调用.\n");
    /*
    做一些资源清理工作。
    比如: 释放malloc申请的空间，关闭打开的文件等等.
    */
}

/*
线程工作函数
*/
void *thread_work_func(void *dev)
{
    int i;
    //注册清理函数
    pthread_cleanup_push(thread_clear_work_func,NULL); 
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        sleep(1);
        printf("子线程正在运行.%d \n",i);
    }

    //终止当前线程执行
    pthread_exit(NULL);
    
    //释放清理函数
    pthread_cleanup_pop(1); 
}

int main(int argc,char **argv)
{
    /*1. 创建子线程*/
    pthread_t thread_id;
    if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,NULL)!=0)
    {
        printf("子线程创建失败.\n");
        return -1;
    }
    /*2. 设置线程的分离属性*/
    pthread_detach(thread_id);
    
    sleep(3);
    //取消指定子线程结束
    pthread_cancel(thread_id);

    while(1)
    {
        printf("主线程正在运行.\n");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

5. 通过ulimit命令设置栈空间大小

pthread_create 创建线程时，若不指定分配堆栈大小，系统会分配默认值，查看默认值方法如下：

[root@tiny4412 ]#ulimit -s
10240

上面的10240单位是KB，也就是默认的线程栈空间大小为10M

也可以通过ulimit -a命令查看，其中的stack size也表示栈空间大小。

[root@tiny4412 ]#ulimit -a
-f: file size (blocks)             unlimited
-t: cpu time (seconds)             unlimited
-d: data seg size (kb)             unlimited
-s: stack size (kb)                10240
-c: core file size (blocks)        0
-m: resident set size (kb)         unlimited
-l: locked memory (kb)             64
-p: processes                      7512
-n: file descriptors               1024
-v: address space (kb)             unlimited
-w: locks                          unlimited
-e: scheduling priority            0
-r: real-time priority             0

设置栈空间大小: ulimit -s <栈空间大小>

[root@tiny4412 ]#ulimit -s 8192   //设置栈空间大小
[root@tiny4412 ]#ulimit -s        //查看栈空间大小
8192                          //大小为8M

注意: 栈空间设置只能在超级管理员用户权限下设置。

每个线程的栈空间都是独立的，如果栈空间溢出程序会出现段错误。如果一个进程有10个线程，那么分配的栈空间大小就是10*<每个线程栈大小>

例如:

int main(int argc,char **argv)
{
	char buff[1024*1024*10];  //在栈空间定义数组，如果超出了栈空间总大小程序会奔溃。
	printf("hello world!\n");
	return 0;
}