9.2 Linux線程編程
　　9.2.1 線程基本編程
　　這里要講的線程相關(guān)操作都是用戶空間中的線程的操作。在Linux中，一般pthread線程庫是一套通用的線程庫，是由POSIX提出的，因此具有很好的可移植性。
　　（1）函數(shù)說明。
　　創(chuàng)建線程實際上就是確定調(diào)用該線程函數(shù)的入口點，這里通常使用的函數(shù)是pthread_create（）。在線程創(chuàng)建以后，就開始運行相關(guān)的線程函數(shù)，在該函數(shù)運行完之后，該線程也就退出了，這也是線程退出一種方法。另一種退出線程的方法是使用函數(shù)pthread_exit（），這是線程的主動行為。這里要注意的是，在使用線程函數(shù)時，不能隨意使用exit（）退出函數(shù)進行出錯處理，由于exit（）的作用是使調(diào)用進程終止，往往一個進程包含多個線程，因此，在使用exit（）之后，該進程中的所有線程都終止了。因此，在線程中就可以使用pthread_exit（）來代替進程中的exit（）。
　　由于一個進程中的多個線程是共享數(shù)據(jù)段的，因此通常在線程退出之后，退出線程所占用的資源并不會隨著線程的終止而得到釋放。正如進程之間可以用wait（）系統(tǒng)調(diào)用來同步終止并釋放資源一樣，線程之間也有類似機制，那就是pthread_join（）函數(shù)。pthread_join（）可以用于將當前線程掛起來等待線程的結(jié)束。這個函數(shù)是一個線程阻塞的函數(shù)，調(diào)用它的函數(shù)將一直等待到被等待的線程結(jié)束為止，當函數(shù)返回時，被等待線程的資源就被收回。
　　前面已提到線程調(diào)用pthread_exit（）函數(shù)主動終止自身線程。但是在很多線程應用中，經(jīng)常會遇到在別的線程中要終止另一個線程的執(zhí)行的問題。此時調(diào)用pthread_cancel（）函數(shù)實現(xiàn)這種功能，但在被取消的線程的內(nèi)部需要調(diào)用pthread_setcancel（）函數(shù)和pthread_setcanceltype（）函數(shù)設(shè)置自己的取消狀態(tài)，例如被取消的線程接收到另一個線程的取消請求之后，是接受還是忽略這個請求；如果接受，是立刻進行終止操作還是等待某個函數(shù)的調(diào)用等。
　　（2）函數(shù)格式。
　　表9.1列出了pthread_create（）函數(shù)的語法要點。
　　表9.1 pthread_create（）函數(shù)語法要點
　　所需頭文件#include 《pthread.h》
　　函數(shù)原型int pthread_create （（pthread_t *thread， pthread_attr_t *attr，
　　void *（*start_routine）（void *）， void *arg））
　　函數(shù)傳入值thread：線程標識符
　　attr：線程屬性設(shè)置（其具體設(shè)置參見9.2.3小節(jié)），通常取為NULL
　　start_routine：線程函數(shù)的起始地址，是一個以指向void的指針作為參數(shù)和返回值的函數(shù)指針
　　arg：傳遞給start_routine的參數(shù)
　　函數(shù)返回值成功：0
　　出錯：返回錯誤碼
　　表9.2列出了pthread_exit（）函數(shù)的語法要點。
　　表9.2 pthread_exit（）函數(shù)語法要點
　　所需頭文件#include 《pthread.h》
　　函數(shù)原型void pthread_exit（void *retval）
　　函數(shù)傳入值retval：線程結(jié)束時的返回值，可由其他函數(shù)如pthread_join（）來獲取
　　表9.3列出了pthread_join（）函數(shù)的語法要點。
　　表9.3 pthread_join（）函數(shù)語法要點
　　所需頭文件#include 《pthread.h》
　　函數(shù)原型int pthread_join （（pthread_t th， void **thread_return））
　　函數(shù)傳入值th：等待線程的標識符
　　thread_return：用戶定義的指針，用來存儲被等待線程結(jié)束時的返回值（不為NULL時）
　　函數(shù)返回值成功：0
　　出錯：返回錯誤碼
　　表9.4列出了pthread_cancel（）函數(shù)的語法要點。
　　表9.4 pthread_cancel（）函數(shù)語法要點
　　所需頭文件#include 《pthread.h》
　　函數(shù)原型int pthread_cancel（（pthread_t th）
　　函數(shù)傳入值th：要取消的線程的標識符
　　函數(shù)返回值成功：0
　　出錯：返回錯誤碼
　　（3）函數(shù)使用。
　　以下實例中創(chuàng)建了3個線程，為了更好地描述線程之間的并行執(zhí)行，讓3個線程重用同一個執(zhí)行函數(shù)。每個線程都有5次循環(huán)（可以看成5個小任務），每次循環(huán)之間會隨機等待1～10s的時間，意義在于模擬每個任務的到達時間是隨機的，并沒有任何特定規(guī)律。
　　/* thread.c */
　　#include 《stdio.h》
　　#include 《stdlib.h》
　　#include 《pthread.h》
　　#define THREAD_NUMBER 3 /*線程數(shù)*/
　　#define REPEAT_NUMBER 5 /*每個線程中的小任務數(shù)*/
　　#define DELAY_TIME_LEVELS 10.0 /*小任務之間的最大時間間隔*/
　　void *thrd_func（void *arg）
　　{ /* 線程函數(shù)例程 */
　　int thrd_num = （int）arg;
　　int delay_time = 0;
　　int count = 0;
　　printf（“Thread %d is starting\n”， thrd_num）;
　　for （count = 0; count 《 REPEAT_NUMBER; count++）
　　{
　　delay_time = （int）（rand（） * DELAY_TIME_LEVELS/（RAND_MAX）） + 1;
　　sleep（delay_time）;
　　printf（“\tThread %d： job %d delay = %d\n”，
　　thrd_num， count， delay_time）;
　　}
　　printf（“Thread %d finished\n”， thrd_num）;
　　pthread_exit（NULL）;
　　}
　　int main（void）
　　{
　　pthread_t thread［THREAD_NUMBER］;
　　int no = 0， res;
　　void * thrd_ret;
　　srand（time（NULL））;
　　for （no = 0; no 《 THREAD_NUMBER; no++）
　　{
　　/* 創(chuàng)建多線程 */
　　res = pthread_create（&thread［no］， NULL， thrd_func， （void*）no）;
　　if （res ！= 0）
　　{
　　printf（“Create thread %d failed\n”， no）;
　　exit（res）;
　　}
　　}
　　printf（“Create treads success\n Waiting for threads to finish.。.\n”）;
　　for （no = 0; no 《 THREAD_NUMBER; no++）
　　{
　　/* 等待線程結(jié)束 */
　　res = pthread_join（thread［no］， &thrd_ret）;
　　if （！res）
　　{
　　printf（“Thread %d joined\n”， no）;
　　}
　　else
　　{
　　printf（“Thread %d join failed\n”， no）;
　　}
　　}
　　return 0;
　　}
　　以下是程序運行結(jié)果。可以看出每個線程的運行和結(jié)束是獨立與并行的。
　　$ 。/thread
　　Create treads success
　　Waiting for threads to finish.。.
　　Thread 0 is starting
　　Thread 1 is starting
　　Thread 2 is starting
　　Thread 1： job 0 delay = 6
　　Thread 2： job 0 delay = 6
　　Thread 0： job 0 delay = 9
　　Thread 1： job 1 delay = 6
　　Thread 2： job 1 delay = 8
　　Thread 0： job 1 delay = 8
　　Thread 2： job 2 delay = 3
　　Thread 0： job 2 delay = 3
　　Thread 2： job 3 delay = 3
　　Thread 2： job 4 delay = 1
　　Thread 2 finished
　　Thread 1： job 2 delay = 10
　　Thread 1： job 3 delay = 4
　　Thread 1： job 4 delay = 1
　　Thread 1 finished
　　Thread 0： job 3 delay = 9
　　Thread 0： job 4 delay = 2
　　Thread 0 finished
　　Thread 0 joined
　　Thread 1 joined
　　Thread 2 joined