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linux C--多线程的进阶使用

linux C--多线程的进阶使用

作者: 黑夜no烟丝 | 来源:发表于2019-04-02 23:51 被阅读5次

    线程和多线程

    头文件:<pthread.h>

    函数原型:int pthread_create(pthread_t restrict tidp,const pthread_attr_t restrict_attr,voidstart_rtn)(void*),void *restrict arg);

    参数及返回值:
    第一个参数为指向线程文件句柄的指针。
    第二个参数用来设置线程属性。
    第三个参数是线程运行函数的地址。
    最后一个参数是运行函数的参数。
    若成功则返回0,否则返回出错编号

    链接动态库:libpthread.so

    实际使用中第二个参数和最后一个参数可设置为NULL或数字0

    信号量

    头文件:<sys/signal.h> #Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口,这是属于系统调用的相关方法

    使用也比较简单,就是设置好相应的参数就可以了,主要是了解对于参数的含义,没有必要全部了解,知道常用的就可以了,比如本次Demo中会用到的几个我都会仔细说明。
    SIGINT:
    程序终止(interrupt)信号, 在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出,用于通知前台进程组终止进程。

    SIGQUIT:
    和SIGINT类似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-)来控制. 进程在因收到SIGQUIT退出时会产生core文件, 在这个意义上类似于一个程序错误信号。

    SIGTERM:
    程序结束(terminate)信号, 与SIGKILL不同的是该信号可以被阻塞和处理。通常用来要求程序自己正常退出,shell命令kill缺省产生这个信号。如果进程终止不了,我们才会尝试SIGKILL。

    SIGSTOP
    停止(stopped)进程的执行. 注意它和terminate以及interrupt的区别:该进程还未结束, 只是暂停执行. 本信号不能被阻塞, 处理或忽略

    SIG_BLOCK:
    按照参数 set 提供的屏蔽字,屏蔽信号。并将原信号屏蔽保存到oldset中。

    SIG_UNBLOCK:
    按照参数 set 提供的屏蔽字进行信号的解除屏蔽。针对Set中的信号进行解屏。

    SIG_SETMASK:
    按照参数 set 提供的信号设置重新设置系统信号设置。

    这里咋们先实现一个小的信号Demo

    #include<stdio.h>
    #include<signal.h>
    #include<unistd.h>
    void* func(void* temp)
    {
        printf("~~^o^~~\n");
    
    }
    
    int main()
    {
        signal(SIGINT,func);
    
        while(1)
        {
            printf("sleeping.......\n");
            sleep(1);
        }
        return 0;
    }
    

    这里运行程序按下ctr+c本来可以中断程序,但是信号的处理函数被我们换成自定义的了,就会执行func函数下的操作,这时候可以用ctr+\强制结束程序,相当于发送信号SIGQUIT。

    如何设计实用的多线程场景

    在实际项目开发中使用多线程是很小心的,要注意各种问题,主要还是和需求相关,比如线程的mask信息是继承自进程,多个线程的资源管理问题,信号处理问题,文件锁问题。

    #include<signal.h>
    #include<stdio.h>
    #include<unistd.h>
    #include<pthread.h>
    
    void *  thread_sig_wait(void *tmp)
    {
        int ret,signo;
        pthread_t ptid;
        //指定被主进程mask的信号,监听并处理
        sigset_t sig;
        sigemptyset(&sig)
    
        sigaddset(&sig,SIGINT);
        sigaddset(&sig,SIGQUIT);
        sigaddset(&sig,SIGTERM);
    
        pthread_t pid = pthread_self();
        pthread_detach(ptid);
    
        ret  = sigwait(&sig,&signo);
        printf("ret = %d  signo = %d \n",ret,signo);
    }
    
    void *  func(void *temp)
    {
        pthread_t pid =  pthread_self();
        while(1)
        {
            printf("(^_^)! pid = %lld\n",(long long)pid);
            sleep(1);
        }
    }
    
    int main()
    {
        pthread_t uid;
        sigset_t sig,osig;
        //设置线程mask信号集
        //在这里设置进程需要mask的三个信号,这样程序就不会被轻易的干掉
        //而洗后开启的线程同样继承了主进程的mask,所以线程也捕捉不到这三个信号
        //这样我们再用一个管理线程去添加这三个信号量,捕捉以后可以作其他动作,同时detach,将线程的生命周期和资源与主进程分离
        sigemptyset(&sig);
        sigemptyset(&osig);
        sigaddset(&sig,SIGINT);
        sigaddset(&sig,SIGQUIT);
        sigaddset(&sig,SIGTERM);
          
        pthread_sigmask(SIG_BLOCK,&sig,&osig);
        //开启等待线程
    
        pthread_create(&uid,0,thread_sig_wait,0);
    
        //开启多个工作线程
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
            pthread_t pid;
            pthread_create(&pid,0,func,0);
        }
    
        while(1)
        {
    
        }
    
        printf("主函数退出!\n");
        return 0;
    }
    

    说明:
    pthread_detach()
    1)pthread_detach()即主线程与子线程分离,子线程结束后,资源自动回收。
    2)函数说明

    函数原型:int pthread_detach(pthread_t tid);

    功能:pthread_join()函数的替代函数,可回收创建时detachstate属性设置为PTHREAD_CREATE_JOINABLE的线程的存储空间。该函数不会阻塞父线程。pthread_join()函数用于只是应用程序在线程tid终止时回收其存储空间。如果tid尚未终止,pthread_detach()不会终止该线程。当然pthread_detach(pthread_self())也是可以得

    头文件:#include <pthread.h> pthread非linux系统的默认库, 需手动链接-线程库 -lpthread

    参数:tid:线程标识符

    返回值:pthread_detach() 在调用成功完成之后返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。如果检测到以下任一情况,pthread_detach()将失败并返回相应的值。

    EINVAL:tid是分离线程

    ESRCH:tid不是当前进程中有效的为分离线

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