linux 软件编程学习第八天 线程

进程

1.waitpid 
    pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
    功能:
        回收指定的子进程空间
    参数:
        pid:要回收的子进程的pid
        wstatus:回收状态的指针
        options:回收选项
            0 阻塞回收
            WNOHANG:非阻塞回收
    返回值:
        成功:返回回收的子进程的pid
        失败:返回-1

2.exec函数族：
    extern char **environ;
    int execl(const char *path, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
    int execlp(const char *file, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
    int execle(const char *path, const char *arg, .../*, (char *) NULL, char * const envp[] */);
    int execv(const char *path, char *const argv[]);
    int execvp(const char *file, char *const argv[]);
    int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);
    功能:
        利用当前的进程空间执行另外一份代码

    l:参数以列表形式传递
    v:参数以指针数组形式传递
    p:在系统目录下查找文件 
    e:传递环境变量

    getenv
    char *getenv(const char *name);
    功能:
        根据环境变量的名字获得环境变量对应的值

    int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite);
    功能：
        设置环境变量的值

3.system函数原型：
    int system(const char *command);
    功能:
        在代码中执行一条shell命令

线程
1.线程基本概念：
    线程是一个轻量级的进程
    1.线程的创建
        1.线程必须位于进程空间内部
        2.线程独享栈区，剩余的文本段、数据段、堆区与进程共享

    2.线程的调度
        和进程调度完全相同
        宏观并行，微观串行

    3.线程的消亡
        线程代码执行结束,空间不回收会成为僵尸线程,需要回收线程空间

2.进程和线程的区别：
    1.进程是操作系统资源分配的最小单元 
    2.线程是CPU任务调度的最小单元 

3.多进程和多线程的优缺点：
    1.执行效率：
        多线程 > 多进程 
        多进程需要在不同的进程空间内部切换调度任务
        多线程只需要在同一进程空间内部切换调度任务

    2.安全性: 
        多进程 > 多线程 
        多进程一个进程任务异常结束不会影响其余任务 
        多线程一个线程任务异常结束可能导致进程异常结束,会导致进程中其余线程也随进程一起结束

    3.通信效率： 
        多线程 > 多进程 
        多线程全局变量共享,通信直接使用全局变量即可 
        多进程没有共享空间,通信需要使用其余的进程间通信方式完（管道、套接字、信号等）成
    
    4.编程复杂性： 
        多进程 > 多线程 
        多线程全局变量共享，通信简单但需要考虑资源竞争问题，需要引入互斥锁防止资源竞争
        多进程不用考虑资源竞争问题

    同一软件下的多任务考虑用多线程
    不同软件下的多任务考虑用多进程
    进程和线程实际效率差不多

4.线程相关的函数接口：
    fork    创建进程空间        创建线程 pthread_create 
    exit    退出进程            退出线程 pthread_exit 
    wait    回收进程空间        回收线程 pthread_join 

    1.pthread_create 
      int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);    
      功能:
        在进程中创建一个线程任务
      参数:
        thread:存放线程任务ID号空间首地址
        attr:线程属性 （默认属性 NULL）
        start_routine:线程任务函数
        arg:对线程函数的传参
      返回值:
        成功返回0 
        失败返回错误码

    gcc filename.c -lpthread 

    2.pthread_self 
      pthread_t pthread_self(void);
      功能：
        获得当前线程的ID号
      参数：
        缺省
      返回值：
        成功返回线程的ID号 
    
    3.pthread_exit 
      void pthread_exit(void *retval);
      功能：
        退出线程任务
      参数：
        retval:线程结束的状态
      返回值：
        缺省

    4.pthread_join 
      int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
      功能:
        回收线程任务
      参数:
        thread:要回收的线程ID号
        retval:存放线程结束状态的值的空间首地址
      返回值：
        成功返回0 
        失败返回错误码 

      注意:
        pthread_join具有阻塞功能，线程不结束，会阻塞等到直到线程结束回收线程空间
        pthread_join具有同步功能