Linux多线程编程中的pthread库功能总结

目录

• 线程管理

  • pthread_create：创建线程

    • 函数原型：int pthread_create(pthread_t * tidp, const pthread_attr_t * attr, void *(*start_routine)(void*));
    • 功能描述：用于创建新的线程，执行指定的线程入口函数。
    • 注意事项：线程入口函数需采用特定的函数类型声明方式（如void *函数返回值）。

  • pthread_exit：线程退出

    • 函数原型：void pthread_exit(void *exit_code)；
    • 功能描述：用于线程主函数退出，返回值可选。

  • pthread_join：等待线程终止

    • 函数原型：int pthread_join(pthread_t thread, void **retval)；
    • 功能描述：等待指定线程终止，并可获得线程返回值。
    • 注意事项：需使用pthread_join函数而非传统的wait/notify机制。

  • pthread_cancel：取消线程

    • 函数原型：int pthread_cancel(pthread_t thread)；
    • 功能描述：强制终止指定线程。
    • 注意事项：使用前需确保线程存在且处于运行状态。

• 线程属性管理

  • pthread_attr_init：初始化线程属性

    • 函数原型：int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr, const pthread_attr_t *original_attr)；
    • 功能描述：初始化线程属性结构体。
    • 注意事项：需在使用前使用pthread_attr_destroy销毁属性结构体。

  • pthread_attr_set：设置线程属性

    • 函数原型：int pthread_attr_set(pthread_attr_t *attr, const pthread_attr_t *value)；
    • 功能描述：设置线程属性中的各个属性位。
    • 常用属性包括：线程是否为joinable、优先级、堆栈大小等。

  • pthread_attr_get：获取线程属性

    • 函数原型：int pthread_attr_get(pthread_attr_t *attr, const pthread_attr_t *value, size_t *offset)；
    • 功能描述：获取线程属性结构体的特定属性值。
    • 注意事项：需要指定要获取的属性位（如PTHREAD_STACK_SIZE等）。

  • pthread_attr_destroy：销毁线程属性

    • 函数原型：int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr)；
    • 功能描述：释放线程属性结构体的内存。
    • 注意事项：必须在属性被初始化后使用。

• 线程间通信

  • pipe：管道通信

    • 函数原型：int pipe(int *fd)；
    • 功能描述：创建一个双向通信通道。
    • 常用场景：进程间通信。

  • semaphore：信号量

    • 函数原型：int semanator_init(int *sem, int *ptrval, int nsems, int *id);
    • 功能描述：初始化信号量。
    • 常用函数：sem_wait、sem_signal等。

  • message队列：消息队列

    • 函数原型：int msgget(char * pathname, int *type, int id);
    • 功能描述：获取消息队列的描述符。
    • 常用函数：msgrcv、msgsnd等。

  • shared memory：共享内存

    • 函数原型：int shm_open(const char *name, int *shmid, int *region);
    • 功能描述：打开共享内存区域。
    • 常用函数：shmat、shmctl等。

• 线程间同步

  • pthread_mutex：互斥锁

    • 函数原型：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutex_t *old);
    • 功能描述：初始化互斥锁结构体。
    • 常用函数：pthread_mutex_lock、pthread_mutex_unlock。

  • pthread_rwlock：读写锁

    • 函数原型：int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwlock, const pthread_rwlock_t *old);
    • 功能描述：初始化读写锁结构体。
    • 常用函数：pthread_rwlock_rdlock、pthread_rwlock_wrlck、pthread_rwlock_unlock。

  • pthread_spin：自旋锁

    • 函数原型：int pthread_spin_init(pthread_spin_t *lock, const pthread_spin_t *old);
    • 功能描述：初始化自旋锁结构体。
    • 常用函数：pthread_spin_lock、pthread_spin_unlock。

• 线程调度与优先级

  • pthread_sched：调度

    • 函数原型：int pthread_sched(pthread_t thread, int policy, unsigned long *param);
    • 功能描述：改变线程的调度策略和参数。
    • 常用策略包括：PTHREAD_SCHED_OTHER、PTHREAD_SCHED_FIFO等。

  • pthread_priority：优先级设置

    • 函数原型：int pthread_setpriority(pthread_t thread, int priority);
    • 功能描述：设置线程的调度优先级。
    • 注意事项：优先级范围受系统限制。