学习笔记——线程
线程学习笔记整理
一、线程概论
基本概念
Linux中线程是轻量级的进程，线程属于某个进程
作用：实现并发，处理相对耗时任务
线程特征
进程是系统中最小的资源分配单位
线程是系统中最小的执行单位
线程关系：进程中，线程与线程是平级关系
主线程：进程中默认有一个主线程
二、线程与进程的区别
| 对比项 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 资源共享 | 资源对立，独立地址空间 | 资源共享，共享进程地址空间 |
| 栈区 | 独立 | 有各自独立的栈区（默认8MB） |
| 稳定性 | 相对稳定 | 不稳定（一个线程崩溃会导致整个进程崩溃） |
| 创建开销 | 大（需要创建3GB空间） | 小（只需在进程空间中开辟新栈区） |
| 并发度 | 较低 | 较高 |
| 通信方式 | 复杂（管道、消息队列等） | 简单（共享内存） |
三、线程编程步骤（POSIX）
创建多线程→ 2.线程空间操作→ 3.线程资源回收
四、查看线程信息命令
# 查看线程信息 ps -eLo pid,ppid,lwp,stat,comm ps -eLf # 参数说明： # pid: 进程ID # ppid: 父进程ID # lwp: 轻量级进程ID（线程ID） # stat: 状态 # comm: 命令名
五、线程相关函数
1. 创建线程
#include <pthread.h> int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg);
功能：创建指定线程
参数：
thread：线程ID（输出参数）attr：线程属性（通常NULL，使用默认属性）start_routine：线程回调函数（线程执行入口）arg：传递给回调函数的参数
返回值：
成功：0
失败：错误码
示例：
void *thread_func(void *arg) { // 线程执行代码 return NULL; } pthread_t tid; pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);2. 获取线程ID
pthread_t pthread_self(void);
功能：获取当前线程ID
返回值：当前线程ID（unsigned long int，使用%lu格式打印）
示例：
printf("Thread ID: %lu\n", pthread_self());3. 线程退出
方式一：线程自行退出
void pthread_exit(void *retval);
功能：子线程自行退出
参数：retval- 线程退出时的返回值（"临死遗言"）
示例：
void *thread_func(void *arg) { // ... 执行代码 pthread_exit((void *)"Thread finished"); }方式二：请求结束线程
int pthread_cancel(pthread_t thread);
功能：请求结束一个线程
参数：thread- 要结束的线程ID
返回值：
成功：0
失败：非0值
4. 线程资源回收（阻塞方式）
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：
回收指定线程资源
具有阻塞等待功能（如果线程未结束，会阻塞）
参数：
thread：要回收的子线程IDretval：接收子线程返回值（pthread_exit的值）
返回值：
成功：0
失败：非0值
示例：
void *retval; pthread_join(tid, &retval); printf("Thread returned: %s\n", (char *)retval);5. 线程分离属性
int pthread_detach(pthread_t thread);
功能：设置线程分离属性
参数：线程ID（通常填自己的ID）
返回值：
成功：0
失败：非0值
特点：
分离的线程退出后，系统自动回收资源（栈区）
分离后，创建者不能再使用
pthread_join回收
六、注意事项
线程安全：
多个线程访问共享资源需要同步（互斥锁、信号量等）
避免竞争条件
内存管理：
线程共享进程的堆空间
每个线程有独立的栈空间
传递动态分配的内存要注意释放
编译选项：
gcc -pthread program.c -o program
错误处理：
所有pthread函数返回0表示成功
非0值为错误码，使用
strerror(errno)查看错误信息
八、线程状态
线程可以处于以下状态：
就绪：等待CPU调度
运行：正在执行
阻塞：等待某个事件（如I/O、锁）
终止：执行完成
九、线程使用场景
I/O密集型任务：一个线程阻塞时，其他线程可继续执行
并行计算：将大任务分解为多个子任务
服务器编程：每个连接一个线程
GUI应用：主线程处理界面，工作线程处理耗时操作