标签：线程分离与线程互斥
一.线程分离：
概述：
在任何一一个时间点上,线程是可结合的(joinable)或者是分离的(detached)。一一个可结合的线程能够被其他线程收回其资源和杀死。在被其他线程回收之前,它的存储器资源(例如栈)是不释放的。相反,一一个分离的线程是不能被其他线程回收或杀死的,它的存储器 资源在它终止止时由系统自自动释放。
默认情况下,线程被创建成可结合的。为了避免存储器泄漏,每个可结合线程都应该要么被显示示地回收,即调用用pthread_join;要么通过调用用pthread_detach函数被分离。
PS:pthread_join函数是以阻塞式等待的，而调用pthread_detach函数则是非阻塞式的等待。
2.相关函数：
pthread_detach函数：pthread_detach(pthread_t thread)
返回值：成功返回0，失败返回一个错误号。
3.相关代码：
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3 #include<pthread.h>
4
5 void *create_thread(void *ptr)
6 {
7 pthread_detach(pthread_self());
8 printf("%s",(char *)ptr);
9 return NULL;
10 }
11
12
13 int main()
14 {
15 pthread_t tid;
16 int err = pthread_create(&tid, NULL, create_thread, "thread is running....\n");
17 if(err != 0)
18 {
19 printf("create thread failed,err info is: %s\n", strerror(err));
20 }
21
22 sleep(1);
23 void *errno = NULL;
24 int ret = 0;
25 ret = pthread_join(tid, &errno);
26
27 if(ret != 0)
28 {
29 printf("wait for thread failed, err info is: %d\n",(int)errno);
30 }
31 else
32 {
33 printf("wait for thread success\n");
34 }
35 return ret;
36 }
~PS：也可以在主线程中分离创建的线程。
执行结果：
二.线程互斥：
概述：
在多线程环境中，可能会发生多个线程同时（相对而言）访问共享数据，就可能会发生冲突。因为修改一个变量不是原子操作，它包括从内存中读取变量，改变寄存器中的值，把寄存器中的值写会内存三步，在其中任何一步都可能有其它线程对这个变量进行操作。所以在多线程中，一个线程要对临界区进行操作，则要使用线程互斥。
解决线程互斥的办法是引入互斥锁(Mutex，MutualExclusive Lock)，获得锁的线程可以完成“读-修改-写”的操作，然后释放锁给其它线程，没有获得锁的线程只能等待而而不能访问共享数据，这样“读-修改-写”三步操作组成一一个原子子操作，要么都执行行,要么都不执行行，不会执行行到中间被打断，也不会在其它处理器上并行行做这个操作。
一般情况下，如果同一个线程先后两次调用lock，在第二次调用用时,由于锁已经被占用，该线程会挂起等待别的线程释放锁，然而锁正是被自己占用着的，该线程又被挂起而没有机会释放锁，因此 就永远处于挂起等待状态了，这叫做死锁(Deadlock)。另一种典型的死锁情形是这样：线程A获 得了锁1，线程B获得了锁2，这时线程A调用lock试图获得锁2，结果是需要挂起等待线程B释放 锁2，而这时线程B也调用lock试图获得锁1，结果是需要挂起等待线程A释放锁1，于是线程A和B都 永远处于挂起状态了。不难想象，如果涉及到更多的线程和更多的锁，死锁的问题将会 变得复杂和难以判断。
写程序时应该尽量避免同时获得多个锁，如果一定有必要这么做，则有一个原则:如果所有线程在需要多个锁时都按相同的先后顺序(常见的是按Mutex变量的地址顺序)获得锁，则不会出现死 锁。比如一个程序中用到锁1、锁2、锁3，它们所对应的Mutex变量的地址是锁1<锁2<锁3，那么 所有线程在需要同时获得2个或3个锁时都应该按锁1、锁2、锁3的顺序获得。如果要为所有的锁确 定一个先后顺序比较困难,则应该尽量使用pthread_mutex_trylock调用用代替pthread_mutex_lock 调 用，以免死锁。
2.相关函数：
（1）.静态分配（全局变量/static变量）：
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER
功能：定义一个全局的或静态的mutex。
（2）.pthread_mutex_init函数： int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
const pthrad_mutexattr_t *restrict attr)
attr参数：对mutex进行初始化，一般为NULL，表示缺省属性。
返回值：成功返回0，失败返回错误号。
（3）.pthread_mutex_destroy函数： int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex)
函数功能：销毁一个mutex。
返回值：成功返回0，失败返回错误号。
（4）.pthread_mutex_lock函数： int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)
函数功能：获得一个锁。（阻塞式）
返回值：成功返回0，失败返回错误号。
（5）.pthread_mutex_unlock函数：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)
函数功能：释放一个锁。
返回值：成功返回0，失败返回错误号。
（6）.pthread_mutex_trylock函数：int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)
函数功能：获得一个锁。（非阻塞式）
返回值：成功返回0，如果mutex已经被另一个线程获得，则会立即返回EBUSY。
PS：在哪叫互斥锁很关键，在一个适当的位置加锁能提高线程的共享性。因为加互斥锁就相当于一个线程独占了临界资源，但是线程强调共享，所以应当在关键的临界资源处加锁。
3.相关代码：
（1）.没有加锁的情况：
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3 #include<pthread.h>
4
5 const int COUNT = 5000;
6 static int g_count = 0;
7
8 void* create_thread(void *ptr)
9 {
10 pthread_detach(pthread_self());
11 int tem = 0;
12 int i = 0;
13 for(;i < COUNT; i++)
14 {
15 tem = g_count;
16 printf("thread id is:%ul g_count is:%d\n", (unsigned long)pthread_self(), g_count);
17 g_count = tem + 1;
18 }
19 return NULL;
20 }
21
22
23 int main()
24 {
25 pthread_t tid1;
26 pthread_t tid2;
27 pthread_create(&tid1, NULL, create_thread, NULL);
28 pthread_create(&tid2, NULL, create_thread, NULL);
29 sleep(1);
30
31 printf("end is:%d\n", g_count);
32 return 0;
33 }执行结果：
图二
如果按正常顺序依次调用线程1和线程2，最终结果应该是10000，但是从图一中可以看出线程进行了切换，两个线程同时访问了临界资源。
（2）.加互斥锁的情况：
相关代码：
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3 #include<pthread.h>
4
5 const int COUNT = 5000;
6 static int g_count = 0;
7 pthread_mutex_t mutex_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
8
9 void* create_thread(void *ptr)
10 {
11 pthread_detach(pthread_self());
12 int tem = 0;
13 int i = 0;
14 for(;i < COUNT; i++)
15 {
16 pthread_mutex_lock(&mutex_lock);
17 tem = g_count;
18 printf("thread id is:%ul g_count is:%d\n", (unsigned long)pthread_self(), g_count);
19 g_count = tem + 1;
20 pthread_mutex_unlock(&mutex_lock);
21 }
22 return NULL;
23 }
24
25
26 int main()
27 {
28 pthread_t tid1;
29 pthread_t tid2;
30 pthread_create(&tid1, NULL, create_thread, NULL);
31 pthread_create(&tid2, NULL, create_thread, NULL);
32 sleep(1);
33
34 printf("end is:%d\n", g_count);
35 pthread_mutex_destroy(&mutex_lock);
36 return 0;
37 }执行结果：
图一
图二
图三
从图一和图二中可以看到，两个线程是没有冲突访问临界资源的。
本文出自 “水仙花” 博客，请务必保留此出处http://10704527.blog.51cto.com/10694527/1765837
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