接上一篇：linux_线程概念-内核线程实现原理-线程共享资源-线程优缺点

  今天来分享线程的代码函数了，主要是获得线程ID、创建线程函数、线程退出函数、等待线程结束函数，以及分享这些函数的例子，话不多说，开始上菜：

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1.pthread_self函数

函数作用：
  获取线程ID。其作用对应进程中 getpid() 函数。
头文件：
  #include <pthread.h>
函数原型：
  pthread_t pthread_self(void);
函数参数：
  无
返回值：
  成功：返回线程的ID号；
失败：无！
注意：
  ①g++/gcc编译的时候需要加上参数-lpthread，编译pthread动态库。
  ②不应使用全局变量 pthread_t tid，在子线程中通过pthread_create传出参数来获取线程ID，而应使用pthread_self。
  ③线程ID：pthread_t类型，可理解为：typedef unsigned long int pthread_t;本质：在Linux下为无符号整数(%lu)，其他系统中可能是结构体实现
   ④线程ID是进程内部，识别标志。(两个进程间，线程ID允许相同)

2.pthread_create函数

函数作用：
  创建一个新线程。 其作用，对应进程中fork() 函数。
头文件：
  #include <pthread.h>
函数原型：
  int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
函数参数：
  thread：传出参数，保存系统为我们分配好的线程ID。
  attr：通常传NULL，表示使用线程默认属性。若想使用具体属性也可以修改该参数。
  start_routine：函数指针，指向线程主函数(线程体)，该函数运行结束，则线程结束，即创建线程的回调函数。
  arg：线程主函数执行期间所使用的参数。
返回值：
  成功：0；
  失败：错误号，可通过strerror函数打印错误信息。

  在一个线程中调用pthread_create()创建新的线程后，当前线程从pthread_create()返回继续往下执行，而新的线程所执行的代码由我们传给pthread_create的函数指针start_routine决定。
  start_routine函数接收一个参数，是通过pthread_create的arg参数传递给它的，该参数的类型为void *，这个指针按什么类型解释由调用者自己定义。
  start_routine的返回值类型也是void *，这个指针的含义同样由调用者自己定义。
  start_routine返回时，这个线程就退出了，其它线程可以调用pthread_join得到start_routine的返回值，类似于父进程调用wait(2)得到子进程的退出状态，稍后详细介绍pthread_join。
  pthread_create成功返回后，新创建的线程的id被填写到thread参数所指向的内存单元。
  我们知道进程id的类型是pid_t，每个进程的id在整个系统中是唯一的，调用getpid(2)可以获得当前进程的id，是一个正整数值。线程id的类型是thread_t，它只在当前进程中保证是唯一的，在不同的系统中thread_t这个类型有不同的实现，它可能是一个整数值，也可能是一个结构体，也可能是一个地址，所以不能简单地当成整数用printf打印，调用pthread_self(3)可以获得当前线程的id。
  由于pthread_create的错误码不保存在errno中，因此不能直接用perror(3)打印错误信息，可以先用strerror(3)把错误码转换成错误信息再打印。

2.1.线程与共享

先抛出结论：线程间共享全局变量！

3.pthread_exit函数

函数作用：
  将单个线程退出。
头文件：
  #include <pthread.h>
函数原型：
  void pthread_exit(void *retval);
函数参数：
  retval：表示线程退出状态，通常传NULL。
返回值：
  无。
注意：
  线程中，禁止使用exit函数，会导致进程内所有线程全部退出。
  在不添加sleep控制输出顺序的情况下。pthread_create在循环中，几乎瞬间创建5个线程，但只有第1个线程有机会输出（或者第2个也有，也可能没有，取决于内核调度）如果第3个线程执行了exit，将整个进程退出了，所以全部线程退出了。
  所以，多线程环境中，应尽量少用，或者不使用exit函数，取而代之使用pthread_exit函数，将单个线程退出。任何线程里exit导致进程退出，其他线程未工作结束，主控线程退出时不能return或exit。
  另注意，pthread_exit或者return返回的指针所指向的内存单元必须是全局的或者是用malloc分配的，不能在线程函数的栈上分配，因为当其它线程得到这个返回指针时线程函数已经退出了。

线程调用return、pthread_exit、exit总结：
   return：返回到调用者那里去。
   pthread_exit()：将调用该函数的线程
   exit: 将进程退出。

4.pthread_join函数

函数作用：
  阻塞等待线程退出，获取线程退出状态。
头文件：
  #include <pthread.h>
函数原型：
  int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
函数参数：
  thread：线程ID （【注意】：不是指针）；
  retval：存储线程结束状态。
返回值：
  成功：0；
  失败：错误号，可通过strerror函数打印错误信息。
注意：
  调用该函数的线程将挂起等待，直到id为thread的线程终止。thread线程以不同的方法终止，通过pthread_join得到的终止状态是不同的，总结如下：
  1、如果thread线程通过return返回，retval所指向的单元里存放的是thread线程函数的返回值。
  2、如果thread线程被别的线程调用pthread_cancel异常终止掉，retval所指向的单元里存放的是常数PTHREAD_CANCELED。
  3、如果thread线程是自己调用pthread_exit终止的，retval所指向的单元存放的是传给pthread_exit的参数。
  4、如果对thread线程的终止状态不感兴趣，可以传NULL给retval参数。

5.各函数调用例子：

5.1.pthread_self函数-pthread_create函数-创建多线程

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
//通过命令：ps -Lf PID #查看PID进程下的线程
void *tfn(void *arg)
{int i;i = (int)arg;sleep(i);	 //通过i来区别每个线程printf("我是第%d个线程, 线程ID = %lu\n", i+1, pthread_self());return NULL;
}
int main(int argc, char *argv[])
{int n = 5, i;pthread_t tid;//创建5个进程for (i = 0; i < n; i++) {pthread_create(&tid, NULL, tfn, (void *)i);//将i转换为指针，在tfn中再强转回整形。}sleep(n);//程序暂停5sprintf("主线程ID == %lu\n", pthread_self());return 0;
}

5.2.strerror函数-检验系统最多能创建多少个线程

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
//线程回调函数
void *tfn(void *arg)
{while (1)sleep(1);
}
int main(void)
{pthread_t tid;int ret, count = 1;//循环一直创建，直至程序错误退出，检验你的系统最多创建多少个线程for (;;) {ret = pthread_create(&tid, NULL, tfn, NULL);if (ret != 0) {printf("%s\n", strerror(ret));break;}printf("---------%d---------------\n", ++count);}return 0;
}

5.3.线程之间共享全局变量

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int var = 100;
//线程回调函数
void *tfn(void *arg)
{var = 200;printf("线程回调函数...\n");return NULL;
}int main(void)
{printf("改变之前：var = %d\n", var);//var=100pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, tfn, NULL);//创建线程sleep(1);printf("改变之后：var = %d\n", var);//var=200return 0;
}

5.4.pthread_exit函数调用-结束线程

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
//线程回调函数
void *tfn(void *arg)
{int i;i = (int)arg; //强转。if (i == 2){pthread_exit(NULL);//结束线程}sleep(i);	 //通过i来区别每个线程printf("我是第%d个线程, 线程ID = %lu\n", i+1, pthread_self());return NULL;
}
int main(int argc, char *argv[])
{int n = 5, i;pthread_t tid;for (i = 0; i < n; i++) {pthread_create(&tid, NULL, tfn, (void *)i);//将i转换为指针，在tfn中再强转回整形。}sleep(n);printf("主控线程ID = %lu\n", pthread_self());return 0;
}

5.5.pthread_join函数调用-获取线程退出的返回值

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
//自定义返回值
typedef struct {int a;int b;
} exit_t;
//线程回调函数
void *tfn(void *arg)
{exit_t *ret;ret = malloc(sizeof(exit_t)); //分配内存//改变值ret->a = 100;ret->b = 300;pthread_exit((void *)ret);
}
int main(void)
{pthread_t tid;exit_t *retval = NULL;pthread_create(&tid, NULL, tfn, NULL);//调用pthread_join可以获取线程的退出状态pthread_join(tid, (void **)&retval); //等待线程退出printf("a = %d, b = %d \n", retval->a, retval->b);//打印线程退出的返回值free(retval);//释放内存retval = NULL;//置NULLreturn 0;
}

5.6.获取多线程的返回值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
int var = 100;
//线程回调函数
void *tfn(void *arg)
{int i;i = (int)arg;sleep(i);//线程暂定isif (i == 1) {var = 333;printf("第%d个线程：var = %d\n", i+1,var);return (void *)var;} else  if (i == 3) {var = 777;printf("第%d个线程：var = %d\n", i+1, var);pthread_exit((void *)var);} 
else  {printf("第%d个线程：var = %d\n", i+1, var);pthread_exit((void *)var);}return NULL;
}
int main(void)
{pthread_t tid[5];int i;int *ret[5];  //创建5个线程for (i = 0; i < 5; i++){pthread_create(&tid[i], NULL, tfn, (void *)i);}for (i = 0; i < 5; i++) {//通过pthread_join获取线程返回状态pthread_join(tid[i], (void **)&ret[i]);printf("第%d个线程返回：%d\n", i+1, (int)ret[i]);}printf("主线程ID = %lu\t var = %d\n", pthread_self(), var);sleep(i);return 0;
}

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