3.线程属性
linux下线程的属性是可以根据实际项目需要，进行设置，之前我们讨论的线程都是采用线程的默认属性，默认属性已经可以解决绝大多数开发时遇到的问题。如我们对程序的性能提出更高的要求那么需要设置线程属性，比如可以通过设置线程栈的大小来降低内存的使用，增加最大线程个数。
typedef struct
{
int etachstate; //线程的分离状态
int schedpolicy; //线程调度策略
structsched_param schedparam; //线程的调度参数
int inheritsched; //线程的继承性
int scope; //线程的作用域
size_t guardsize; //线程栈末尾的警戒缓冲区大小
int stackaddr_set; //线程的栈设置
void* stackaddr; //线程栈的位置
size_t stacksize; //线程栈的大小
} pthread_attr_t;
主要结构体成员：
1. 线程分离状态
2. 线程栈大小（默认平均分配）
3. 线程栈警戒缓冲区大小（位于栈末尾）
属性值不能直接设置，须使用相关函数进行操作，初始化的函数为pthread_attr_init，这个函数必须在pthread_create函数之前调用。之后须用pthread_attr_destroy函数来释放资源。
线程属性主要包括如下属性：作用域（scope）、栈尺寸（stack size）、栈地址（stack address）、优先级（priority）、分离的状态（detached state）、调度策略和参数（scheduling policy and parameters）。默认的属性为非绑定、非分离、缺省的堆栈、与父进程同样级别的优先级。
3.1 线程属性初始化
注意：应先初始化线程属性，再pthread_create创建线程
初始化线程属性
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);成功：0；失败：错误号
销毁线程属性所占用的资源
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr); 成功：0；失败：错误号
3.2 线程的分离状态
线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。
非分离状态：线程的默认属性是非分离状态，这种情况下，原有的线程等待创建的线程结束。只有当pthread_join()函数返回时，创建的线程才算终止，才能释放自己占用的系统资源。
分离状态：分离线程没有被其他的线程所等待，自己运行结束了，线程也就终止了，马上释放系统资源。应该根据自己的需要，选择适当的分离状态。
线程分离状态的函数：
设置线程属性，分离or非分离
int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate);
获取程属性，分离or非分离
int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr, int *detachstate);
参数： attr：已初始化的线程属性
detachstate： PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）
PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分离线程）
这里要注意的一点是，如果设置一个线程为分离线程，而这个线程运行又非常快，它很可能在pthread_create函数返回之前就终止了，它终止以后就可能将线程号和系统资源移交给其他的线程使用，这样调用pthread_create的线程就得到了错误的线程号。要避免这种情况可以采取一定的同步措施，最简单的方法之一是可以在被创建的线程里调用pthread_cond_timedwait函数，让这个线程等待一会儿，留出足够的时间让函数pthread_create返回。设置一段等待时间，是在多线程编程里常用的方法。但是注意不要使用诸如wait()之类的函数，它们是使整个进程睡
眠，并不能解决线程同步的问题。
3.3 线程的栈地址
POSIX.1定义了两个常量_POSIX_THREAD_ATTR_STACKADDR 和_POSIX_THREAD_ATTR_STACKSIZE检测系统是否支持栈属性。也可以给sysconf函数传递_SC_THREAD_ATTR_STACKADDR或 _SC_THREAD_ATTR_STACKSIZE来进行检测。
当进程栈地址空间不够用时，指定新建线程使用由malloc分配的空间作为自己的栈空间。通过pthread_attr_setstack和pthread_attr_getstack两个函数分别设置和获取线程的栈地址。
int pthread_attr_setstack(pthread_attr_t *attr, void *stackaddr, size_t stacksize);
成功：0；失败：错误号
int pthread_attr_getstack(pthread_attr_t *attr, void **stackaddr, size_t *stacksize);成功：0；失败：错误号
参数：
attr：指向一个线程属性的指针
stackaddr：返回获取的栈地址
stacksize：返回获取的栈大小
3.4 线程的栈大小
当系统中有很多线程时，可能需要减小每个线程栈的默认大小，防止进程的地址空间不够用，当线程调用的函数会分配很大的局部变量或者函数调用层次很深时，可能需要增大线程栈的默认大小。
函数pthread_attr_getstacksize和 pthread_attr_setstacksize提供设置。
int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t stacksize);
成功：0；失败：错误号
int pthread_attr_getstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize);
成功：0；失败：错误号
参数：
attr：指向一个线程属性的指针
stacksize：返回线程的堆栈大小
NPTL
1.察看当前pthread库版本getconf GNU_LIBPTHREAD_VERSION
2.NPTL实现机制(POSIX)，Native POSIX Thread Library
3.使用线程库时gcc指定–lpthread
4.线程使用注意事项
1. 主线程退出其他线程不退出，主线程应调用pthread_exit
2. 避免僵尸线程
pthread_join
pthread_detach
pthread_create指定分离属性
被join线程可能在join函数返回前就释放完自己的所有内存资源，所以不应当返回被回收线程栈中的值;
3. malloc和mmap申请的内存可以被其他线程释放
4. 应避免在多线程模型中调用fork除非，马上exec，子进程中只有调用fork的线程存在，其他线程在子进程 中均pthread_exit
5. 信号的复杂语义很难和多线程共存，应避免在多线程引入信号机制
DEMO堆空间创建多线程
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
using namespace std;
const int SIZE = 66666;
string str;
void * thread(void *arg){
cout <<(char *)arg << endl;
str = "thread exit";
}
int main(){
pthread_t pt;
pthread_attr_t attr;
size_t stack_size;
int detachstate;
// 初始化线程属性
if(pthread_attr_init(&attr) != 0){
perror("pthread_attr_init error");
exit(1);
}
// 获得线程栈空间大小
if(pthread_attr_getstacksize(&attr, &stack_size) != 0){
perror("pthread_attr_getstacksize error");
exit(1);
}
// 获得线程是否为分离状态
if(pthread_attr_getdetachstate(&attr, &detachstate) != 0){
perror("pthread_attr_getdetachstate error");
exit(1);
}
cout << "pthread stack size: " << stack_size << endl;
if(detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED){
// 线程为分离状态
cout << "thread detach" << endl;
}else if(detachstate == PTHREAD_CREATE_JOINABLE){
// 线程非分离状态
cout << "thread join" << endl;
}else{
cout << "thread unknown" << endl;
}
// 申请堆空间
void *stack_addr = malloc(SIZE);
if(stack_addr == NULL){
perror("malloc error");
exit(1);
}
// 设置线程的栈空间地址和大小
if(pthread_attr_setstack(&attr, stack_addr, SIZE) != 0){
perror("pthread_attr_setstack error");
exit(1);
}
char * send_str = new char [20];
strcpy(send_str, "pthread was created");
// 创建线程
if(pthread_create(&pt, &attr, thread, (void *)send_str) == -1){
perror("pthread create error");
exit(1);
}
sleep(1);
//销毁线程
if(detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED && pthread_join(pt, NULL) != 0){
perror(“pthread_join error”);
exit(1);
}
// 打印线程修改的全局变量
cout << str << endl;
//销毁线程属性所占用的资源
if(pthread_attr_destroy(&attr) != 0){
perror("pthread_attr_desctroy error");
exit(1);
}
delete send_str;
return 0;
}
Comments