后台开发核心技术与应用实践学习笔记（九）

第9章多线程

线程创建
1. pthread_create创建成功，返回0；
2. pthread_join用来等待一个线程的结束（还一种是函数已经结束，调用的线程也就结束了），一般主线程调用，等待子线程的退出，是阻塞的。
3. pthread_exit一般子线程调用，用来结束当前线程。
4. 子线程可以通过pthread_exit传递一个返回值，主线程可以通过pthread_join获得该返回值，从而判断该子线程的退出时正常还是异常
向线程传递参数

pthread_create函数看起来只能传递一个参数给func，如果传递一个以上的参数，应该放在一个结构体
获得线程的id
1. pthread_self函数获得线程id
2. 创建函数时生成id,就是传进的参数thread

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，之后必须用pthread_attr_destroy函数来释放资源。
属性对象主要包括：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1M的堆栈、与父进程同样级别的优先级。

多线程相当于一个并发系统，一般执行多个任务。如果多个任务可以共享资源，特别是同时写入某个变量时，需要解决同步问题

多线程同步问题
1. 并发情况下，线程执行顺序由内核决定，是不确定的。
2. 多线程同步是指一定的时间内只允许某一个线程访问某个资源
3. 方法：互斥锁、条件变量、读写锁、信号量
互斥锁
1. 有两种状态，一般设置成全局变量，创建方式有两种，动态和静态
2. 加锁将原先分离的多个指令构成不可分割的一个原子操作
条件变量
1. 线程等待共享数据的某个条件出现，需要用到条件变量
2. 允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补互斥锁的不足。通常与锁一起使用
3. 条件不满足，打开相应的互斥锁，一旦某个线程改变了条件变量，通知相应的条件变量唤醒被阻塞的线程，并将这些线程重新锁定并重新检测条件
读写锁
1. 读时共享，写时独占
2. 解决读者写者问题
3. 两种常见的策略：强读者同步（读者优先权高，只要写者没操作即可访问资源）、强写者同步（等待所有正在的写者结束后才能执行），why?有啥区别
信号量
1. 与互斥锁的区别：互斥锁只允许一个线程进入临界区，而信号量允许多个线程进入临界区
2. 定义为全局变量，方便多个线程共享

前面介绍了各种同步方式，其实是为了解决“函数不可重入”的问题，可重入函数指的是多任务并发使用，不用担心数据错误的函数，它可以任意被打断，稍后继续运行，且不会丢失数据。

可重入函数特点

1.不在函数内部使用静态或者全局数据
2.不返回静态或者全局数据，所有的数据都由函数调用者提供
3.使用本地数据，或者通过制作全局数据的本地拷贝来保护全局数据
4.如果必须访问全局数据，使用互斥锁来保护
5.不调用不可重入函数
不可重入函数的特点

1.函数中使用了静态变量，无论是全局静态变量还是局部静态变量
2.函数返回静态变量
3.函数中调用了不可重入函数
4.函数中使用了静态的数据结构
5.调用了malloc/free函数，因为malloc函数是用全局链表来管理堆的
6.调用了标准I/O库函数，标准I/O库的很多实现都以不可重入的方式使用全局数据结构
_REENTRANT宏

1.它会对部分函数重新定义它们的可安全重入的版本，这些函数名字一般不会发生改变，只是会在函数名后面添加_r字符串，如函数名gethostbyname变成gethostbyname_r。
2.stdio.h中原来以宏的形式实现的一些函数将变成可安全重入函数。
3.在error.h中定义的变量error现在将成为一个函数调用，它能够以一种安全的多线程方式来获取真正的errno的值。