如何在Linux环境下实现线程的分离编程？

Linux线程分离编程指南

一、

Linux系统中的多线程编程是现代软件开发中不可或缺的一部分，线程作为程序执行的最小单位，能够有效提高程序的并发性和效率，本文将详细介绍在Linux环境下如何进行线程分离编程，包括其定义、目的、方法以及常见问题的解决方案。

二、线程的基本概念与区别

进程与线程的区别

进程：分配资源（内存）的最小单位,有独立的 进程地址空间,有独立的pcb。

线程：程序执行的最小单位,没有独立的进程地址空间,有独立的pcb，每一个进程由一个或多个线程组成，至少有一个主线程。

线程之间的资源共享

独享：栈空间（内核栈、用户栈）

共享：/text ./data ./rodata ./bsss heap 全局变量

线程ID

每个线程都有自己的ID，可以通过pthread_self()函数获取当前线程的ID。

三、线程创建与回收

线程创建

使用pthread_create()函数创建一个新线程，其原型如下：

int pthread_create(pthread_t *tid, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg);

pthread_t *tid：传出参数，新创建的线程id

const pthread_attr_t *attr：线程属性（一般设为NULL）

void *(*start_routine)(void *)：子线程回调函数

void *arg：回调函数的参数

返回值：成功返回0，失败返回错误码。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
void *thread_fun(void *argc) {    //回调函数，子线程执行的函数
	printf("new tread
");
	return NULL;
}
int main(int argc,char*argv[]){
	int ret;
	pthread_t tid;
	ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_fun, NULL);  //创建子线程
	if (ret != 0) {
		printf("create failed
");
		exit(1);
	}
	sleep(1);   //等待子线程运行完
	printf("mian thread
");
	return 0;
}

输出结果：

new tread
mian thread

线程回收

2.1 线程连接（Joining）

使用pthread_join()函数等待某线程的退出并接收它的返回值。

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

thread：待回收的线程id

retval：传出参数，用来接收线程返回值

返回值：成功返回0，失败返回错误码。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
void *thread_fun(void *argc) {    //回调函数，子线程执行的函数
	sleep(5);
	printf("new thread sleep 5s
");
	return NULL;
}
int main(int argc,char*argv[]){
	int ret;
	pthread_t tid;
	ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_fun, NULL);  //创建子线程
	if (ret != 0) {
		printf("create failed
");
	}
	pthread_join(tid, NULL);   //主线程阻塞
	printf("main thread
");
	return 0;
}

运行结果：

new thread sleep 5s
main thread

2.2 线程分离（Detaching）

默认情况下，新创建的线程处于可连接状态，需要通过pthread_join()来等待其结束并释放资源，如果不关心线程的返回值，可以使用pthread_detach()将线程设置为分离状态，系统会自动回收其资源。

int pthread_detach(pthread_t thread);

thread：要分离的线程ID。

返回值：成功返回0，失败返回错误码。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
void *thread_fun(void *argc) {    //回调函数，子线程执行的函数
	printf("new tread
");
	return NULL;
}
int main(int argc,char*argv[]){
	int ret;
	pthread_t tid;
	ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_fun, NULL);  //创建子线程
	if (ret != 0) {
		printf("create failed
");
		exit(1);
	}
	pthread_detach(tid);   //设置线程为分离状态
	sleep(1);   //等待子线程运行完
	printf("mian thread
");
	return 0;
}

运行结果：

new tread
mian thread

3 杀死线程函数

在某些情况下，可能需要提前终止一个线程，可以使用pthread_cancel()函数，但需要注意的是，被取消的线程必须有一个取消点（例如系统调用），否则无法被真正终止。

int pthread_cancel(pthread_t thread);

thread：要终止的线程ID。

返回值：成功返回0，失败返回错误码。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
void *thread_fun(void *argc) {    //回调函数，子线程执行的函数
	while (1) {
		printf("new tread
");
		sleep(1);
	}
	return NULL;
}
int main(int argc,char*argv[]){
	int ret;
	pthread_t tid;
	ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_fun, NULL);  //创建子线程
	if (ret != 0) {
		printf("create failed
");
		exit(1);
	}
	sleep(2);   //等待一段时间后取消线程
	pthread_cancel(tid);   //请求取消线程
	pthread_join(tid, NULL);   //等待线程结束并释放资源
	printf("main thread
");
	return 0;
}

运行结果：

new tread
new tread
main thread

四、常见问题解答栏目

Q1: 什么时候使用线程分离？

A1: 当不需要主线程等待子线程完成，并且不关心子线程的返回值时，可以使用线程分离，这样可以避免资源泄漏，同时提高程序的效率。

Q2: 如何避免线程泄漏？

A2: 确保每个创建的线程都被正确地连接或分离，对于不需要等待的线程，使用pthread_detach()将其设置为分离状态；对于需要等待的线程，使用pthread_join()等待其结束。

到此，以上就是小编对于“分离线程 编程linux”的问题就介绍到这了，希望介绍的几点解答对大家有用，有任何问题和不懂的，欢迎各位朋友在评论区讨论，给我留言。