這篇文章主要介紹了linux多線程編程詳解教程,提供線程通過信號量實(shí)現(xiàn)通信的代碼，大家參考使用吧
線程分類
線程按照其調(diào)度者可以分為用戶級線程和核心級線程兩種。
（1）用戶級線程
用戶級線程主要解決的是上下文切換的問題，它的調(diào)度算法和調(diào)度過程全部由用戶自行選擇決定，在運(yùn)行時不需要特定的內(nèi)核支持。在這里，操作系統(tǒng)往往會提供一個用戶空間的線程庫，該線程庫提供了線程的創(chuàng)建、調(diào)度、撤銷等功能，而內(nèi)核仍然僅對進(jìn)程進(jìn)行管理。如果一個進(jìn)程中的某一個線程調(diào)用了一個阻塞的系統(tǒng)調(diào)用，那么該進(jìn)程包括該進(jìn)程中的其他所有線程也同時被阻塞。這種用戶級線程的主要缺點(diǎn)是在一個進(jìn)程中的多個線程的調(diào)度中無法發(fā)揮多處理器的優(yōu)勢。
（2）核心級線程
這種線程允許不同進(jìn)程中的線程按照同一相對優(yōu)先調(diào)度方法進(jìn)行調(diào)度，這樣就可以發(fā)揮多處理器的并發(fā)優(yōu)勢。
現(xiàn)在大多數(shù)系統(tǒng)都采用用戶級線程與核心級線程并存的方法。一個用戶級線程可以對應(yīng)一個或幾個核心級線程，也就是“一對一”或“多對一”模型。這樣既可滿足多處理機(jī)系統(tǒng)的需要，也可以最大限度地減少調(diào)度開銷。
Linux的線程實(shí)現(xiàn)是在核外進(jìn)行的，核內(nèi)提供的是創(chuàng)建進(jìn)程的接口do_fork()。內(nèi)核提供了兩個系統(tǒng)調(diào)用clone()和fork()，最終都用不同的參數(shù)調(diào)用do_fork()核內(nèi)API。當(dāng)然，要想實(shí)現(xiàn)線程，沒有核心對多進(jìn)程（其實(shí)是輕量級進(jìn)程）共享數(shù)據(jù)段的支持是不行的，因此，do_fork()提供了很多參數(shù)，包括CLONE_VM（共享內(nèi)存空間）、CLONE_FS（共享文件系統(tǒng)信息）、 CLONE_FILES（共享文件描述符表）、CLONE_SIGHAND（共享信號句柄表）和CLONE_PID（共享進(jìn)程ID，僅對核內(nèi)進(jìn)程，即0號進(jìn)程有效）。當(dāng)使用fork系統(tǒng)調(diào)用時，內(nèi)核調(diào)用do_fork()不使用任何共享屬性，進(jìn)程擁有獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境，而使用 pthread_create()來創(chuàng)建線程時，則最終設(shè)置了所有這些屬性來調(diào)用__clone()，而這些參數(shù)又全部傳給核內(nèi)的do_fork()，從而創(chuàng)建的“進(jìn)程”擁有共享的運(yùn)行環(huán)境，只有棧是獨(dú)立的，由__clone()傳入。
Linux線程在核內(nèi)是以輕量級進(jìn)程的形式存在的，擁有獨(dú)立的進(jìn)程表項(xiàng)，而所有的創(chuàng)建、同步、刪除等操作都在核外pthread庫中進(jìn)行。pthread 庫使用一個管理線程（__pthread_manager()，每個進(jìn)程獨(dú)立且唯一）來管理線程的創(chuàng)建和終止，為線程分配線程ID，發(fā)送線程相關(guān)的信號（比如Cancel），而主線程（pthread_create()）的調(diào)用者則通過管道將請求信息傳給管理線程。
主要函數(shù)說明
1．線程的創(chuàng)建和退出
pthread_create 線程創(chuàng)建函數(shù)
int pthread_create (pthread_t * thread_id,__const pthread_attr_t * __attr,void *(*__start_routine) (void *),void *__restrict __arg);
線程創(chuàng)建函數(shù)第一個參數(shù)為指向線程標(biāo)識符的指針，第二個參數(shù)用來設(shè)置線程屬性，第三個參數(shù)是線程運(yùn)行函數(shù)的起始地址，最后一個參數(shù)是運(yùn)行函數(shù)的參數(shù)。這里，我們的函數(shù)thread 不需要參數(shù)，所以最后一個參數(shù)設(shè)為空指針。第二個參數(shù)我們也設(shè)為空指針，這樣將生成默認(rèn)屬性的線程。當(dāng)創(chuàng)建線程成功時，函數(shù)返回0，若不為0 則說明創(chuàng)建線程失敗，常見的錯誤返回代碼為EAGAIN 和EINVAL。前者表示系統(tǒng)限制創(chuàng)建新的線程，例如線程數(shù)目過多了；后者表示第二個參數(shù)代表的線程屬性值非法。創(chuàng)建線程成功后，新創(chuàng)建的線程則運(yùn)行參數(shù)三和參數(shù)四確定的函數(shù)，原來的線程則繼續(xù)運(yùn)行下一行代碼。
pthread_join 函數(shù)，來等待一個線程的結(jié)束。
函數(shù)原型為：int pthread_join (pthread_t __th, void **__thread_return)
第一個參數(shù)為被等待的線程標(biāo)識符，第二個參數(shù)為一個用戶定義的指針，它可以用來存儲被等待線程的返回值。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(dāng)函數(shù)返回時，被等待線程的資源被收回。線程只能被一個線程等待終止,并且應(yīng)處于joinable狀態(tài)(非detached)。
pthread_exit 函數(shù)
一個線程的結(jié)束有兩種途徑，一種是線程運(yùn)行的函數(shù)結(jié)束了，調(diào)用它的線程也就結(jié)束了；
另一種方式是通過函數(shù)pthread_exit 來實(shí)現(xiàn)。它的函數(shù)原型為：void pthread_exit (void *__retval)唯一的參數(shù)是函數(shù)的返回代碼，只要pthread_join 中的第二個參數(shù)thread_return 不是NULL，這個值將被傳遞給thread_return。最后要說明的是，一個線程不能被多個線程等待，否則第一個接收到信號的線程成功返回，其余調(diào)用pthread_join 的線程則返回錯誤代碼ESRCH。
2．線程屬性