POSIX 线程(1)

标示

• pthread_t 具体内容根据实现的不同而不同，有可能是一个Structure，因此不能将其看作为整数

#include <pthread.h>
int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2); // 相等返回非0
pthread_t pthread_self(void);

创建

• restrict只可以用于限定指针，并表明指针是访问一个数据对象的唯一且初始的方式
• pthread函数在出错的时候不会设置errno，而是直接返回错误值

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

终止

• 不终止整个进程的情况下，退出单个线程
  • 在线程函数中return
  • 被同一进程中的另外的线程Cancel掉
  • 线程调用pthread_exit函数
• pthread_join
  • 线程A调用pthread_join(B, &rval_ptr)，被Block，进入Detached状态（如果已经进入Detached状态，则pthread_join函数返回EINVAL）。 如果对B的结束代码不感兴趣，rval_ptr可以传NULL。
  • 线程B调用pthread_exit(rval_ptr)，退出线程B，结束代码为rval_ptr。 注意rval_ptr指向的内存的生命周期，不应该指向B的Stack中的数据。
  • 线程A恢复运行，pthread_join函数调用结束，线程B的结束代码被保存到rval_ptr参数中去。 如果线程B被Cancel，那么rval_ptr的值就是PTHREAD_CANCELLED。

#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *rval_ptr);
int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);

• 线程可以安排在它退出的时候，某些函数自动被调用，类似atexit()函数

#include <pthread.h>
void pthread_cleanup_push(void (*rtn)(void*), void* arg);
void pthread_cleanup_pop(int execute);

• 在下面情况下pthread_cleanup_push所指定的thread cleanup handlers会被调用：
  • 调用pthread_exit
  • 相应cancel请求
  • 以非0参数调用pthread_cleanup_pop （如果以0调用pthread_cleanup_pop，那么handler不会被调用

Mutex

#include <pthread.h>
int pthread_mutex_init(
    pthread_mutex_t *restrict mutex,
    const pthread_mutexattr_t *restrict attr) 
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

• pthread_mutex_lock用于Lock Mutex，如果Mutex已经被Lock，该函数调用会Block直到Mutex被Unlock，然后该函数会Lock Mutex并返回。
• pthread_mutex_trylock类似，只是当Mutex被Lock的时候不会Block，而是返回一个错误值EBUSY。

• 死锁
  • 线程对一个mutex加锁两次
  • 两个线程都在请求另一个线程拥有的资源

读写锁

• 多个线程可以同时获得读锁(Reader-Writer lock in read mode)， 但是只有一个线程能够获得写锁(Reader-writer lock in write mode)
• 读写锁有三种状态
  • 一个或者多个线程获得读锁，其他线程无法获得写锁，直到全读完，且随后的读锁请求都被阻塞
  • 一个线程获得写锁，其他线程无法获得读＆写锁
  • 没有线程获得此读写锁

#include <pthread.h>
int pthread_rwlock_init(
       pthread_rwlock_t *restrict rwlock,
       const pthread_rwlockattr_t *restrict attr) 
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwlock); 
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);

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