Linux下c语言多线程编程

时间：2021-10-26 18:27:53

微软亚洲研究院，腾讯研究院，迅雷面试时整理的，另外也加入一些其它IT公司如百度，阿里巴巴的笔试面试题目，因此具有很强的针对性。系列中不但会详细讲解多线程同步互斥的各种“招式”，而且会进一步的讲解多线程同步互斥的“内功心法”。有了“招式”和“内功心法”，相信你也能对多线程挥洒自如，在笔试面试中顺利的秒杀多线程试题。

              -------------------------------------华丽的分割线---------------------------------------

第一篇    多线程笔试面试题汇总

 

    多线程在笔试面试中经常出现，下面列出一些公司的多线程笔试面试题。首先是一些概念性的问答题，这些是多线程的基础知识，经常出现在面试中的第一轮面试（我参加2011年腾讯研究院实习生招聘时就被问到了几个概念性题目）。然后是一些选择题，这些一般在笔试时出现，虽然不是太难，但如果在选择题上花费大多时间无疑会对后面的编程题造成影响，因此必须迅速的解决掉。最后是综合题即难一些的问答题或是编程题。这种题目当然是最难解决了，要么会引来面试官的追问，要么就很容易考虑不周全，因此解决这类题目时一定要考虑全面和细致。

    下面就来看看这三类题目吧。

 

一．概念性问答题

第一题：线程的基本概念、线程的基本状态及状态之间的关系？

 

第二题：线程与进程的区别？

       这个题目问到的概率相当大，计算机专业考研中也常常考到。要想全部答出比较难。

 

第三题：多线程有几种实现方法，都是什么？

 

第四题：多线程同步和互斥有几种实现方法，都是什么？

       我在参加2011年迅雷校园招聘时的一面和二面都被问到这个题目，回答的好将会给面试成绩加不少分。

 

第五题：多线程同步和互斥有何异同，在什么情况下分别使用他们？举例说明。

 

二．选择题

第一题（百度笔试题）：

以下多线程对int型变量x的操作，哪几个不需要进行同步： 
A. x=y;      B. x++;    C. ++x;    D. x=1;

 

第二题（阿里巴巴笔试题）

多线程中栈与堆是公有的还是私有的

A：栈公有, 堆私有

B：栈公有，堆公有

C：栈私有, 堆公有

D：栈私有，堆私有

 

三．综合题

第一题（*某杀毒软件公司面试题）：

在Windows编程中互斥量与临界区比较类似，请分析一下二者的主要区别。

 

第二题：

一个全局变量tally，两个线程并发执行（代码段都是ThreadProc)，问两个线程都结束后，tally取值范围。

inttally = 0;//glable

voidThreadProc()

{

       for(inti = 1; i <= 50; i++)

              tally += 1;

}

 

第三题（某培训机构的练习题）：

子线程循环 10 次，接着主线程循环 100 次，接着又回到子线程循环 10 次，接着再回到主线程又循环 100 次，如此循环50次，试写出代码。

 

第四题（迅雷笔试题）：

编写一个程序，开启3个线程，这3个线程的ID分别为A、B、C，每个线程将自己的ID在屏幕上打印10遍，要求输出结果必须按ABC的顺序显示；如：ABCABC….依次递推。

 

第五题（Google面试题）

有四个线程1、2、3、4。线程1的功能就是输出1，线程2的功能就是输出2，以此类推.........现在有四个文件ABCD。初始都为空。现要让四个文件呈如下格式：

A：1 2 3 4 1 2....

B：2 3 4 1 2 3....

C：3 4 1 2 3 4....

D：4 1 2 3 4 1....

请设计程序。

 

下面的第六题与第七题也是在考研中或是程序员和软件设计师认证考试中的热门试题。

第六题

生产者消费者问题

这是一个非常经典的多线程题目，题目大意如下：有一个生产者在生产产品，这些产品将提供给若干个消费者去消费，为了使生产者和消费者能并发执行，在两者之间设置一个有多个缓冲区的缓冲池，生产者将它生产的产品放入一个缓冲区中，消费者可以从缓冲区中取走产品进行消费，所有生产者和消费者都是异步方式运行的，但它们必须保持同步，即不允许消费者到一个空的缓冲区中取产品，也不允许生产者向一个已经装满产品且尚未被取走的缓冲区中投放产品。

 

第七题

读者写者问题

这也是一个非常经典的多线程题目，题目大意如下：有一个写者很多读者，多个读者可以同时读文件，但写者在写文件时不允许有读者在读文件，同样有读者读时写者也不能写。

 

多线程相关题目就列举到此，如果各位有多线程方面的笔试面试题，欢迎提供给我，我将及时补上。谢谢大家。

 

下一篇《多线程第一次亲密接触 CreateThread与_beginthreadex本质区别》将从源代码的层次上讲解创建多线程的二个函数CreateThread与_beginthreadex到底有什么区别，让你明明白白的完成与多线程第一次亲密接触。

 

 

转载请标明出处，原文地址：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7392749




本文将带领你与多线程作第一次亲密接触，并深入分析CreateThread与_beginthreadex的本质区别，相信阅读本文后你能轻松的使用多线程并能流畅准确的回答CreateThread与_beginthreadex到底有什么区别，在实际的编程中到底应该使用CreateThread还是_beginthreadex？

 

   使用多线程其实是非常容易的，下面这个程序的主线程会创建了一个子线程并等待其运行完毕，子线程就输出它的线程ID号然后输出一句经典名言——Hello World。整个程序的代码非常简短，只有区区几行。

[cpp] view plain copy
  1. //最简单的创建多线程实例  
  2. #include <stdio.h>  
  3. #include <windows.h>  
  4. //子线程函数  
  5. DWORD WINAPI ThreadFun(LPVOID pM)  
  6. {  
  7.     printf("子线程的线程ID号为：%d\n子线程输出Hello World\n", GetCurrentThreadId());  
  8.     return 0;  
  9. }  
  10. //主函数，所谓主函数其实就是主线程执行的函数。  
  11. int main()  
  12. {  
  13.     printf("     最简单的创建多线程实例\n");  
  14.     printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");  
  15.   
  16.     HANDLE handle = CreateThread(NULL, 0, ThreadFun, NULL, 0, NULL);  
  17.     WaitForSingleObject(handle, INFINITE);  
  18.     return 0;  
  19. }  

运行结果如下所示：

Linux下c语言多线程编程

下面来细讲下代码中的一些函数

第一个 CreateThread

函数功能：创建线程

函数原型：

HANDLEWINAPICreateThread(

  LPSECURITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes,

  SIZE_TdwStackSize,

  LPTHREAD_START_ROUTINElpStartAddress,

  LPVOIDlpParameter,

  DWORDdwCreationFlags,

  LPDWORDlpThreadId

);

函数说明：

第一个参数表示线程内核对象的安全属性，一般传入NULL表示使用默认设置。

第二个参数表示线程栈空间大小。传入0表示使用默认大小（1MB）。

第三个参数表示新线程所执行的线程函数地址，多个线程可以使用同一个函数地址。

第四个参数是传给线程函数的参数。

第五个参数指定额外的标志来控制线程的创建，为0表示线程创建之后立即就可以进行调度，如果为CREATE_SUSPENDED则表示线程创建后暂停运行，这样它就无法调度，直到调用ResumeThread()。

第六个参数将返回线程的ID号，传入NULL表示不需要返回该线程ID号。

函数返回值：

成功返回新线程的句柄，失败返回NULL。 

 

第二个 WaitForSingleObject

函数功能：等待函数 – 使线程进入等待状态，直到指定的内核对象被触发。

函数原形：

DWORDWINAPIWaitForSingleObject(

  HANDLEhHandle,

  DWORDdwMilliseconds

);

函数说明：

第一个参数为要等待的内核对象。

第二个参数为最长等待的时间，以毫秒为单位，如传入5000就表示5秒，传入0就立即返回，传入INFINITE表示无限等待。

因为线程的句柄在线程运行时是未触发的，线程结束运行，句柄处于触发状态。所以可以用WaitForSingleObject()来等待一个线程结束运行。

函数返回值：

在指定的时间内对象被触发，函数返回WAIT_OBJECT_0。超过最长等待时间对象仍未被触发返回WAIT_TIMEOUT。传入参数有错误将返回WAIT_FAILED

 

CreateThread()函数是Windows提供的API接口，在C/C++语言另有一个创建线程的函数_beginthreadex()，在很多书上（包括《Windows核心编程》）提到过尽量使用_beginthreadex()来代替使用CreateThread()，这是为什么了？下面就来探索与发现它们的区别吧。

 

       首先要从标准C运行库与多线程的矛盾说起，标准C运行库在1970年被实现了，由于当时没任何一个操作系统提供对多线程的支持。因此编写标准C运行库的程序员根本没考虑多线程程序使用标准C运行库的情况。比如标准C运行库的全局变量errno。很多运行库中的函数在出错时会将错误代号赋值给这个全局变量，这样可以方便调试。但如果有这样的一个代码片段：

[cpp] view plain copy
  1. if (system("notepad.exe readme.txt") == -1)  
  2. {  
  3.     switch(errno)  
  4.     {  
  5.         ...//错误处理代码  
  6.     }  
  7. }  

假设某个线程A在执行上面的代码，该线程在调用system()之后且尚未调用switch()语句时另外一个线程B启动了，这个线程B也调用了标准C运行库的函数，不幸的是这个函数执行出错了并将错误代号写入全局变量errno中。这样线程A一旦开始执行switch()语句时，它将访问一个被B线程改动了的errno。这种情况必须要加以避免！因为不单单是这一个变量会出问题，其它像strerror()、strtok()、tmpnam()、gmtime()、asctime()等函数也会遇到这种由多个线程访问修改导致的数据覆盖问题。

 

为了解决这个问题，Windows操作系统提供了这样的一种解决方案——每个线程都将拥有自己专用的一块内存区域来供标准C运行库中所有有需要的函数使用。而且这块内存区域的创建就是由C/C++运行库函数_beginthreadex()来负责的。下面列出_beginthreadex()函数的源代码（我在这份代码中增加了一些注释）以便读者更好的理解_beginthreadex()函数与CreateThread()函数的区别。

[cpp] view plain copy
  1. //_beginthreadex源码整理By MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )  
  2. _MCRTIMP uintptr_t __cdecl _beginthreadex(  
  3.     void *security,  
  4.     unsigned stacksize,  
  5.     unsigned (__CLR_OR_STD_CALL * initialcode) (void *),  
  6.     void * argument,  
  7.     unsigned createflag,  
  8.     unsigned *thrdaddr  
  9. )  
  10. {  
  11.     _ptiddata ptd;          //pointer to per-thread data 见注1  
  12.     uintptr_t thdl;         //thread handle 线程句柄  
  13.     unsigned long err = 0L; //Return from GetLastError()  
  14.     unsigned dummyid;    //dummy returned thread ID 线程ID号  
  15.       
  16.     // validation section 检查initialcode是否为NULL  
  17.     _VALIDATE_RETURN(initialcode != NULL, EINVAL, 0);  
  18.   
  19.     //Initialize FlsGetValue function pointer  
  20.     __set_flsgetvalue();  
  21.       
  22.     //Allocate and initialize a per-thread data structure for the to-be-created thread.  
  23.     //相当于new一个_tiddata结构，并赋给_ptiddata指针。  
  24.     if ( (ptd = (_ptiddata)_calloc_crt(1, sizeof(struct _tiddata))) == NULL )  
  25.         goto error_return;  
  26.   
  27.     // Initialize the per-thread data  
  28.     //初始化线程的_tiddata块即CRT数据区域 见注2  
  29.     _initptd(ptd, _getptd()->ptlocinfo);  
  30.       
  31.     //设置_tiddata结构中的其它数据，这样这块_tiddata块就与线程联系在一起了。  
  32.     ptd->_initaddr = (void *) initialcode; //线程函数地址  
  33.     ptd->_initarg = argument;              //传入的线程参数  
  34.     ptd->_thandle = (uintptr_t)(-1);  
  35.       
  36. #if defined (_M_CEE) || defined (MRTDLL)  
  37.     if(!_getdomain(&(ptd->__initDomain))) //见注3  
  38.     {  
  39.         goto error_return;  
  40.     }  
  41. #endif  // defined (_M_CEE) || defined (MRTDLL)  
  42.       
  43.     // Make sure non-NULL thrdaddr is passed to CreateThread  
  44.     if ( thrdaddr == NULL )//判断是否需要返回线程ID号  
  45.         thrdaddr = &dummyid;  
  46.   
  47.     // Create the new thread using the parameters supplied by the caller.  
  48.     //_beginthreadex()最终还是会调用CreateThread()来向系统申请创建线程  
  49.     if ( (thdl = (uintptr_t)CreateThread(  
  50.                     (LPSECURITY_ATTRIBUTES)security,  
  51.                     stacksize,  
  52.                     _threadstartex,  
  53.                     (LPVOID)ptd,  
  54.                     createflag,  
  55.                     (LPDWORD)thrdaddr))  
  56.         == (uintptr_t)0 )  
  57.     {  
  58.         err = GetLastError();  
  59.         goto error_return;  
  60.     }  
  61.   
  62.     //Good return  
  63.     return(thdl); //线程创建成功,返回新线程的句柄.  
  64.       
  65.     //Error return  
  66. error_return:  
  67.     //Either ptd is NULL, or it points to the no-longer-necessary block  
  68.     //calloc-ed for the _tiddata struct which should now be freed up.  
  69.     //回收由_calloc_crt()申请的_tiddata块  
  70.     _free_crt(ptd);  
  71.     // Map the error, if necessary.  
  72.     // Note: this routine returns 0 for failure, just like the Win32  
  73.     // API CreateThread, but _beginthread() returns -1 for failure.  
  74.     //校正错误代号(可以调用GetLastError()得到错误代号)  
  75.     if ( err != 0L )  
  76.         _dosmaperr(err);  
  77.     return( (uintptr_t)0 ); //返回值为NULL的效句柄  
  78. }  

讲解下部分代码：

注1．_ptiddataptd;中的_ptiddata是个结构体指针。在mtdll.h文件被定义：

      typedefstruct_tiddata * _ptiddata

微软对它的注释为Structure for each thread's data。这是一个非常大的结构体，有很多成员。本文由于篇幅所限就不列出来了。

 

注2．_initptd(ptd, _getptd()->ptlocinfo);微软对这一句代码中的getptd()的说明为：

      /* return address of per-thread CRT data */

      _ptiddata __cdecl_getptd(void);

对_initptd()说明如下：

      /* initialize a per-thread CRT data block */

      void__cdecl_initptd(_Inout_ _ptiddata _Ptd,_In_opt_ pthreadlocinfo _Locale);

注释中的CRT （C Runtime Library）即标准C运行库。

 

注3．if(!_getdomain(&(ptd->__initDomain)))中的_getdomain()函数代码可以在thread.c文件中找到，其主要功能是初始化COM环境。

 

由上面的源代码可知，_beginthreadex()函数在创建新线程时会分配并初始化一个_tiddata块。这个_tiddata块自然是用来存放一些需要线程独享的数据。事实上新线程运行时会首先将_tiddata块与自己进一步关联起来。然后新线程调用标准C运行库函数如strtok()时就会先取得_tiddata块的地址再将需要保护的数据存入_tiddata块中。这样每个线程就只会访问和修改自己的数据而不会去篡改其它线程的数据了。因此，如果在代码中有使用标准C运行库中的函数时，尽量使用_beginthreadex()来代替CreateThread()。相信阅读到这里时，你会对这句简短的话有个非常深刻的印象，如果有面试官问起，你也可以流畅准确的回答了^_^。

 

接下来，类似于上面的程序用CreateThread()创建输出“Hello World”的子线程，下面使用_beginthreadex()来创建多个子线程：

[cpp] view plain copy
  1. //创建多子个线程实例  
  2. #include <stdio.h>  
  3. #include <process.h>  
  4. #include <windows.h>  
  5. //子线程函数  
  6. unsigned int __stdcall ThreadFun(PVOID pM)  
  7. {  
  8.     printf("线程ID号为%4d的子线程说：Hello World\n", GetCurrentThreadId());  
  9.     return 0;  
  10. }  
  11. //主函数，所谓主函数其实就是主线程执行的函数。  
  12. int main()  
  13. {  
  14.     printf("     创建多个子线程实例 \n");  
  15.     printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");  
  16.       
  17.     const int THREAD_NUM = 5;  
  18.     HANDLE handle[THREAD_NUM];  
  19.     for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++)  
  20.         handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, NULL, 0, NULL);  
  21.     WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);  
  22.     return 0;  
  23. }  

运行结果如下：

Linux下c语言多线程编程

图中每个子线程说的都是同一句话，不太好看。能不能来一个线程报数功能，即第一个子线程输出1，第二个子线程输出2，第三个子线程输出3，……。要实现这个功能似乎非常简单——每个子线程对一个全局变量进行递增并输出就可以了。代码如下：

[cpp] view plain copy
  1. //子线程报数  
  2. #include <stdio.h>  
  3. #include <process.h>  
  4. #include <windows.h>  
  5. int g_nCount;  
  6. //子线程函数  
  7. unsigned int __stdcall ThreadFun(PVOID pM)  
  8. {  
  9.     g_nCount++;  
  10.     printf("线程ID号为%4d的子线程报数%d\n", GetCurrentThreadId(), g_nCount);  
  11.     return 0;  
  12. }  
  13. //主函数，所谓主函数其实就是主线程执行的函数。  
  14. int main()  
  15. {  
  16.     printf("     子线程报数 \n");  
  17.     printf(" -- by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows ) --\n\n");  
  18.       
  19.     const int THREAD_NUM = 10;  
  20.     HANDLE handle[THREAD_NUM];  
  21.   
  22.     g_nCount = 0;  
  23.     for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++)  
  24.         handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadFun, NULL, 0, NULL);  
  25.     WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE);  
  26.     return 0;  
  27. }  

对一次运行结果截图如下：

Linux下c语言多线程编程

显示结果从1数到10，看起来好象没有问题。

       答案是不对的，虽然这种做法在逻辑上是正确的，但在多线程环境下这样做是会产生严重的问题，下一篇《秒杀多线程第三篇 原子操作 Interlocked系列函数》将为你演示错误的结果（可能非常出人意料）并解释产生这个结果的详细原因。

 

转载请标明出处，原文地址：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7421759



linux下用C开发多线程程序，Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread。

#include <pthread.h>

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,
                   const pthread_attr_t *restrict attr,
                   void *(*start_rtn)(void), 
                   void *restrict arg);

Returns: 0 if OK, error number on failure

C99 中新增加了 restrict 修饰的指针： 由 restrict 修饰的指针是最初唯一对指针所指向的对象进行存取的方法，仅当第二个指针基于第一个时，才能对对象进行存取。对对象的存取都限定于基于由 restrict 修饰的指针表达式中。 由 restrict 修饰的指针主要用于函数形参，或指向由 malloc() 分配的内存空间。restrict 数据类型不改变程序的语义。 编译器能通过作出 restrict 修饰的指针是存取对象的唯一方法的假设，更好地优化某些类型的例程。

第一个参数为指向线程标识符的指针。
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起始地址。
最后一个参数是运行函数的参数。

下面这个程序中，我们的函数thread不需要参数，所以最后一个参数设为空指针。第二个参数我们也设为空指针，这样将生成默认属性的线程。当创建线程成功时，函数返回0，若不为0则说明创建线程失败，常见的错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程，例如线程数目过多了；后者表示第二个参数代表的线程属性值非法。创建线程成功后，新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数，原来的线程则继续运行下一行代码。

[cpp] view plain copy
  1. #include<stdio.h>  
  2. #include<pthread.h>  
  3. #include<string.h>  
  4. #include<sys/types.h>  
  5. #include<unistd.h>  
  6. pthread_t ntid;  
  7.   
  8. void printids(const char *s)  
  9. {  
  10.     pid_t pid;  
  11.     pthread_t tid;  
  12.   
  13.     pid = getpid();  
  14.     tid = pthread_self();  
  15.     printf("%s pid %u tid %u (0x%x)\n",s,(unsigned int)pid,(unsigned int)tid,(unsigned int)tid);  
  16.   
  17. }  
  18.   
  19. void *thread(void *arg)  
  20. {  
  21.     printids("new thread:");  
  22.     return ((void *)0);  
  23. }  
  24.   
  25. int main()  
  26. {  
  27.     int temp  
  28.     if((temp=pthread_create(&ntid,NULL,thread,NULL))!= 0)  
  29.     {  
  30.         printf("can't create thread: %s\n",strerror(temp));  
  31.         return 1;  
  32.      }  
  33.      printids("main thread:");  
  34.      sleep(1);  
  35.      return 0;  
  36. }  


把APUE2上的一个程序修改一下，然后编译。
结果报错:
pthread.c:(.text+0x85)：对‘pthread_create’未定义的引用

由于pthread库不是Linux系统默认的库，连接时需要使用库libpthread.a,所以在使用pthread_create创建线程时，在编译中要加-lpthread参数:
gcc -o pthread -lpthread pthread.c

这是一个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上，将向您详细讲述Posix线程库API。本文是第一篇将向您讲述线程的创建与取消。


1．1 线程与进程
相对进程而言，线程是一个更加接近于执行体的概念，它可以与同进程中的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列。在串行程序基础上引入线程和进程是为了提高程序的并发度，从而提高程序运行效率和响应时间。


线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反。同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以跨机器迁移。


1．2 创建线程
POSIX通过pthread_create()函数创建线程，API定义如下：


int   pthread_create(pthread_t   *   thread, pthread_attr_t * attr, 

void * (*start_routine)(void *), void * arg)
与fork()调用创建一个进程的方法不同，pthread_create()创建的线程并不具备与主线程（即调用pthread_create()的线程）同样的执行序列，而是使其运行start_routine(arg)函数。thread返回创建的线程ID，而attr是创建线程时设置的线程属性（见下）。pthread_create()的返回值表示线程创建是否成功。尽管arg是void *类型的变量，但它同样可以作为任意类型的参数传给start_routine()函数；同时，start_routine()可以返回一个void *类型的返回值，而这个返回值也可以是其他类型，并由pthread_join()获取。

1．3 线程创建属性
pthread_create()中的attr参数是一个结构指针，结构中的元素分别对应着新线程的运行属性，主要包括以下几项：


__detachstate，表示新线程是否与进程中其他线程脱离同步，如果置位则新线程不能用pthread_join()来同步，且在退出时自行释放所占用的资源。缺省为PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。这个属性也可以在线程创建并运行以后用pthread_detach()来设置，而一旦设置为PTHREAD_CREATE_DETACH状态（不论是创建时设置还是运行时设置）则不能再恢复到 PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。


__schedpolicy，表示新线程的调度策略，主要包括SCHED_OTHER（正常、非实时）、SCHED_RR（实时、轮转法）和 SCHED_FIFO（实时、先入先出）三种，缺省为SCHED_OTHER，后两种调度策略仅对超级用户有效。运行时可以用过 pthread_setschedparam()来改变。


__schedparam，一个struct sched_param结构，目前仅有一个sched_priority整型变量表示线程的运行优先级。这个参数仅当调度策略为实时（即SCHED_RR 或SCHED_FIFO）时才有效，并可以在运行时通过pthread_setschedparam()函数来改变，缺省为0。


__inheritsched，有两种值可供选择：PTHREAD_EXPLICIT_SCHED和PTHREAD_INHERIT_SCHED，前者表示新线程使用显式指定调度策略和调度参数（即attr中的值），而后者表示继承调用者线程的值。缺省为PTHREAD_EXPLICIT_SCHED。


__scope，表示线程间竞争CPU的范围，也就是说线程优先级的有效范围。POSIX的标准中定义了两个值： PTHREAD_SCOPE_SYSTEM和PTHREAD_SCOPE_PROCESS，前者表示与系统中所有线程一起竞争CPU时间，后者表示仅与同进程中的线程竞争CPU。目前LinuxThreads仅实现了PTHREAD_SCOPE_SYSTEM一值。


pthread_attr_t结构中还有一些值，但不使用pthread_create()来设置。


为了设置这些属性，POSIX定义了一系列属性设置函数，包括pthread_attr_init()、pthread_attr_destroy()和与各个属性相关的pthread_attr_get---/pthread_attr_set---函数。


1．4 线程创建的Linux实现
我们知道，Linux的线程实现是在核外进行的，核内提供的是创建进程的接口do_fork()。内核提供了两个系统调用__clone()和fork ()，最终都用不同的参数调用do_fork()核内API。当然，要想实现线程，没有核心对多进程（其实是轻量级进程）共享数据段的支持是不行的，因此，do_fork()提供了很多参数，包括CLONE_VM（共享内存空间）、CLONE_FS（共享文件系统信息）、CLONE_FILES（共享文件描述符表）、CLONE_SIGHAND（共享信号句柄表）和CLONE_PID（共享进程ID，仅对核内进程，即0号进程有效）。当使用fork系统调用时，内核调用do_fork()不使用任何共享属性，进程拥有独立的运行环境，而使用pthread_create()来创建线程时,则最终设置了所有这些属性来调用__clone()，而这些参数又全部传给核内的do_fork()，从而创建的"进程"拥有共享的运行环境，只有栈是独立的，由 __clone()传入。


Linux线程在核内是以轻量级进程的形式存在的，拥有独立的进程表项，而所有的创建、同步、删除等操作都在核外pthread库中进行。pthread 库使用一个管理线程（__pthread_manager()，每个进程独立且唯一）来管理线程的创建和终止，为线程分配线程ID，发送线程相关的信号（比如Cancel），而主线程（pthread_create()）的调用者则通过管道将请求信息传给管理线程。


2．1 线程取消的定义
一般情况下，线程在其主体函数退出的时候会自动终止，但同时也可以因为接收到另一个线程发来的终止（取消）请求而强制终止。


2．2 线程取消的语义
线程取消的方法是向目标线程发Cancel信号，但如何处理Cancel信号则由目标线程自己决定，或者忽略、或者立即终止、或者继续运行至Cancelation-point（取消点），由不同的Cancelation状态决定。


线程接收到CANCEL信号的缺省处理（即pthread_create()创建线程的缺省状态）是继续运行至取消点，也就是说设置一个CANCELED状态，线程继续运行，只有运行至Cancelation-point的时候才会退出。


2．3 取消点
根据POSIX标准，pthread_join()、pthread_testcancel()、pthread_cond_wait()、 pthread_cond_timedwait()、sem_wait()、sigwait()等函数以及read()、write()等会引起阻塞的系统调用都是Cancelation-point，而其他pthread函数都不会引起Cancelation动作。但是pthread_cancel的手册页声称，由于LinuxThread库与C库结合得不好，因而目前C库函数都不是Cancelation-point；但CANCEL信号会使线程从阻塞的系统调用中退出，并置EINTR错误码，因此可以在需要作为Cancelation-point的系统调用前后调用 pthread_testcancel()，从而达到POSIX标准所要求的目标，即如下代码段：


pthread_testcancel();

     retcode = read(fd, buffer, length);

     pthread_testcancel();

2．4 程序设计方面的考虑
如果线程处于无限循环中，且循环体内没有执行至取消点的必然路径，则线程无法由外部其他线程的取消请求而终止。因此在这样的循环体的必经路径上应该加入pthread_testcancel()调用。


2．5 与线程取消相关的pthread函数
int pthread_cancel(pthread_t thread)
发送终止信号给thread线程，如果成功则返回0，否则为非0值。发送成功并不意味着thread会终止。


int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate)
设置本线程对Cancel信号的反应，state有两种值：PTHREAD_CANCEL_ENABLE（缺省）和 PTHREAD_CANCEL_DISABLE，分别表示收到信号后设为CANCLED状态和忽略CANCEL信号继续运行；old_state如果不为 NULL则存入原来的Cancel状态以便恢复。


int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype)
设置本线程取消动作的执行时机，type由两种取值：PTHREAD_CANCEL_DEFFERED和 PTHREAD_CANCEL_ASYCHRONOUS，仅当Cancel状态为Enable时有效，分别表示收到信号后继续运行至下一个取消点再退出和立即执行取消动作（退出）；oldtype如果不为NULL则存入运来的取消动作类型值。


void pthread_testcancel(void)
检查本线程是否处于Canceld状态，如果是，则进行取消动作，否则直接返回。


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