线程的概念：线程是运行在进程内的一个基本执行流，和进程共享地址空间及资源（类似于父子进程共享地址空间），但每个也有自己的私有资源。
进程强调独占性
每个进程都有它独立的地址空间，包括Text Segment、Data Segment等
线程强调共享性
线程的共享资源：
1.进程代码段
2.进程的公有数据(利用这些共享的数据，线程很容易的实现相互之间的通讯)
3.进程打开的文件描述符
4.信号的处理器
5.进程的当前目录和进程用户ID与进程组ID
线程的私有资源：（线程实现并发性）
1.线程ID
每个线程都有自己的线程ID，这个ID在本进程中是唯一的。进程用此来标识线程。
2.寄存器组的值
由于线程间是并发运行的，每个线程有自己不同的运行线索，当从一个线程切换到另一个线程上时，必须将原有的线程的寄存器集合的状态保存，以便将来该线程在被重新切换到时能得以恢复。
3.线程的堆栈
堆栈是保证线程独立运行所必须的。
线程函数可以调用函数，而被调用函数中又是可以层层嵌套的，所以线程必须拥有自己的函数堆栈，使得函 数调用可以正常执行，不受其他线程的影响。
4.错误返回码
由于同一个进程中有很多个线程在同时运行，可能某个线程进行系统调用后设置了errno值，而在该线程还 没有处理这个错误，另外一个线程就在此时被调度器投入运行，这样错误值就有可能被修改。
所以，不同的线程应该拥有自己的错误返回码变量。
5.线程的信号屏蔽码
由于每个线程所感兴趣的信号不同，所以线程的信号屏蔽码应该由线程自己管理。但所有的线程都共享同样 的信号处理器。
6.线程的优先级
由于线程需要像进程那样能够被调度，那么就必须要有可供调度使用的参数，这个参数就是线程的优先级。
线程控制
一、函数的原型
线程的创建
原 型：pthread_t pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,
void *(start routine)(void *),void *arg);
返回值：成功返回0，失败返回错误码
参 数：thread:创建成功后其指向的内存存放线程id
attr:线程属性，可设为NULL
start routine:是一个函数指针，指向该线程所要函数的地址
arg:第三个参数中所要传递的参数，如果参数不止一个可以传一个结构体
线程的等待
原 型：int pthread_join(thread_t thread,void **retval);
返回值：成功返回0，失败返回错误码，对分离状态的线程进行pthread_join的调用会产生失败。 返回EINVAL。
参 数：
thread:线程id
retval:用来存储被等待线程的返回值
功 能： 以阻塞的方式等待thread指定的线程结束，当函数返回时，被等待线程的资源被收回。
如果线程已经结束，该函数会立即返回
并且thread指定的线程必须是joinable（可结合）的。
线程的终止和取消
由于一个进程中的多个线程是共享数据段的，因此通常在线程退出之后，退出线程所占用的 资源并不会随着线程的终止而得到释放，但是可以用pthread_join()函数来同步并释放资源。
void pthread_exit(void* revtal);
int pthread_cancel(pthread_t thread); 成功返回0，失败返回错误编号
三种方法
1.一个线程完成它的任务后直接从线程函数return（下面thread_run1()）
2.执行完自己的代码后调用pthread_exit()自己终止（下面thread_run2()）
3.让同一进程中别的线程来取消自己，调用pthread_cancle(void *);（下面thread_run3()）
注：exit和_exit是退出当前进程，而pthread_exit是退出当前线程。
线程取消的方法是向目标线程发Cancel信号，但如何处理Cancel信号则由目标线程自己决定，或者忽略、或 者立即终止、或者继续运行至Cancelation-point（取消点），由不同的Cancelation状态决定。pthread_cancle只是向目标线程发送一个取消请求，之后函数立即返回。而目标线程在取消请求发出以后还是继续运行，直到线程到达某个取消点。取消点是线程检查自身是否被取消，并按照可取消状态进行动作的一个位置。
可取消状态：线程启动时的默认可取消状态是PTHREAD_CANCEL_ENABLE。 PTHREAD_CANCEL_ENABLE： 表示允许取消。PTHREAD_CANCEL_DISABLE：即不允许取消（收到的取消请求将被忽略）
原 型：pthread_t pthread_self();
返回值：总是成功的，返回调用它的线程id
在编译时注意加上-lpthread参数，以调用链接库。因为pthread并非Linux系统的默认库，而是posix线程库，在Linux中将其作为一个库来使用，因此加上 -lpthread（或-pthread）以显示的链接该库。函数在执行错误时的错误信息将作为返回值返回，并不修改系统全局变量errno，当然也无法使用perror()打印错误信息。
二、代码实现
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void* thread_run1(void *arg)
{
printf("this is thread%d:pid:%d,tid:%u\n",(int)arg,getpid(),pthread_self());
return (void*)0;
}
void* thread_run2(void *arg)
{
printf("this is thread%d:pid:%d,tid:%u\n",(int)arg,getpid(),pthread_self());
pthread_exit((void*)1);
}
void* thread_run3(void *arg)
{
// sleep(2);
printf("this is thread%d:pid:%d,tid:%u\n",(int)arg,getpid(),pthread_self());
// return NULL;
}
int main()
{
pthread_t tid1,tid2,tid3;
int err1,err2,err3;
err1=pthread_create(&tid1,NULL,thread_run1,(void*)1);
err2=pthread_create(&tid2,NULL,thread_run2,(void*)2);
err3=pthread_create(&tid3,NULL,thread_run3,(void*)3);
if(err1!=0||err2!=0||err3!=0){
if(err1==0)
printf("%s\n",strerror(err1));
if(err2==0)
printf("%s\n",strerror(err2));
if(err3==0)
printf("%s\n",strerror(err3));
}
void *status;
err1=pthread_join(tid1,&status);
printf("thread1 return,code:%d\n",(int)status);
err2=pthread_join(tid2,&status);
printf("thread2 exit,code:%d\n",(int)status);
err3=pthread_cancel(tid3);
if(err3!=0){
printf("%s\n",strerror(err3));
}
err3=pthread_join(tid3,&status);
printf("thread3 cancel,code:%d\n",(int)status);
int count=5;
while(count-- >0){
printf("this is main thread:pid:%d,tid:%u\n",getpid(),pthread_self());
sleep(1);
}
return 0;
}运行结果：
函数thread_run3()中加上sleep(2)这条语句时，线程tid3还没有执行完就被别的线程取消，所以退出码是-1
运行结果：
函数thread_run3()中没有sleep(2)时，线程tid3执行完才被别的线程取消，所以退出码是40，输出的错误消息是No such process
如果thread_run1()中获得当前线程的id不调用pthread_self()，而是定义一个全局变量来表示可以吗？
test.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
pthread_t tid1;//全局变量
void* thread_run1(void *arg)
{
printf("this is thread%d:pid:%d,tid:%u\n",(int)arg,getpid(),tid1);
return (void*)0;
}
void* thread_run2(void *arg)
{
printf("this is thread%d:pid:%d,tid:%u\n",(int)arg,getpid(),pthread_self());
pthread_exit((void*)1);
}
int main()
{
pthread_t tid2;
int err1,err2;
err1=pthread_create(&tid1,NULL,thread_run1,(void*)1);
err2=pthread_create(&tid2,NULL,thread_run2,(void*)2);
if(err1!=0||err2!=0){
if(err1==0)
printf("%s\n",strerror(err1));
if(err2==0)
printf("%s\n",strerror(err2));
}
void *status;
err1=pthread_join(tid1,&status);
printf("thread1 return,code:%d\n",(int)status);
err2=pthread_join(tid2,&status);
printf("thread2 code:%d\n",(int)status);
printf("this is main thread:pid:%d,tid:%u\n",getpid(),pthread_self());
return 0;
}运行结果：
线程的分离
在任何时刻线程是可结合的（joinable）或者是分离的（detached）
一个可结合的线程可以被其它线程所回收其资源或杀死（等待回收，取消杀死），在被回收之前其资源是不被释放的，而一个可分离的线程在其终止后其资源被系统自动回收，它不可以被其他线程回收或杀死。
一般情况下，线程终止后其资源还未被系统回收，其终止状态一直保留到其它线程调用pthread_join来获取它的退出状态，但其它线程调用pthread_join来等待该线程退出时，会出于阻塞状态，我们有时候不希望阻塞等待，因此可以把线程设置为detach状态，即把设置该线程为分离状态，这样，当线程结束时会立即回收它所占用的资源
一个被设置为分离状态的进程不能被其它线程调用pthread_join来等待
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
pthread_t tid1;
void* thread_run1(void *arg)
{
int err=pthread_detach(tid1);
if(err!=0){
printf("%s\n",strerror(err));
}
else
printf("this is thread%d:pid:%d,tid:%u\n",(int)arg,getpid(),tid1);
return (void*)5;
}
int main()
{
int err1;
err1=pthread_create(&tid1,NULL,thread_run1,(void*)1);
if(err1!=0)
printf("%s\n",strerror(err1));
void *status;
// sleep(1);
err1=pthread_join(tid1,&status);
if(err1!=0)
printf("%s\n",strerror(err1));
else
printf("thread1 return,code:%d\n",(int)status);
printf("this is main thread:pid:%d,tid:%u\n",getpid(),pthread_self());
return 0;
}运行结果：
有sleep(1)这条语句
线程1被设置为分离状态，运行终止后系统自动回收资源，所以主线程等待失败
运行结果：
屏蔽sleep(1)
一个被等待后的线程已经被回收，不能再调用pthread_detach设置分离状态
代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
pthread_t tid1;
void* thread_run1(void *arg)
{
printf("this is thread%d:pid:%d,tid:%u\n",(int)arg,getpid(),tid1);
}
int main()
{
int err1;
err1=pthread_create(&tid1,NULL,thread_run1,(void*)1);
if(err1!=0)
printf("%s\n",strerror(err1));
void *status;
err1=pthread_join(tid1,&status);
if(err1!=0)
printf("%s\n",strerror(err1));
else
printf("thread1 return,code:%d\n",(int)status);
err1=pthread_detach(tid1);
if(err1!=0)
printf("detach is failed:%s\n",strerror(err1));
printf("this is main thread:pid:%d,tid:%u\n",getpid(),pthread_self());
return 0;
}运行结果：
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