应用篇九--线程的取消与互斥

一、线程的取消
二、线程的清理
三、线程的互斥和同步
四、互斥锁的创建与与销毁
- 1、互斥锁的创建
- 2、互斥锁的销毁
- 3、互斥锁的使用
五、读写锁
六、死锁

一、线程的取消

int pthread_cancel(pthread_t thread);

注意：

线程的取消要有取消点才可以，不是说取消就取消，线程的取消点主要是阻塞的系统调用

方法一：通过延时让线程阻塞
方法二：使用设置取消点函数
void pthread_testcancel(void);

设置取消线程的其他函数
（1）设置取消使能或禁止

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
PTHREAD_CANCEL_ENABLE
PTHREAD_CANCEL_DISABLE

（2）设置取消类型

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);
PTHREAD_CANCEL_DEFERRED                等到取消点才取消
PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS           目标线程会立即取消

运行段错误调试：
可以使用gdb调试
使用gdb 运行代码，gdb ./youapp

(gdb) run
等待出现Thread 1 "pcancel" received signal SIGSEGV,
Segmentation fault.
输入命令bt（打印调用栈）
(gdb) bt
#0  0x00007ffff783ecd0 in vfprintf () from /lib/x86_64-linux-   gnu/libc.so.6
#1  0x00007ffff78458a9 in printf () from /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
#2  0x00000000004007f9 in main () at pcancel.c:21
确定段错误位置是pcancel.c 21行

二、线程的清理

当线程非正常终止，需要清理线程所占的空间。

void pthread_cleanup_push(void (*routine) (void *), void *arg)
void pthread_cleanup_pop(int execute)

routine 函数被执行的条件：

被pthread_cancel取消掉。
执行pthread_exit
非0参数执行pthread_cleanup_pop()

注意：

必须成对使用，即使pthread_cleanup_pop不会被执行到也必须写上，否则编译错误。
pthread_cleanup_pop()被执行且参数为0,pthread_cleanup_push回调函数routine不会被执行.
pthread_cleanup_push 和 pthread_cleanup_pop可以写多对，routine执行顺序正好相反
线程内的return 可以结束线程，也可以给pthread_join返回值，但不能触发pthread_cleanup_push里面的回调函数，所以我们结束线程尽量使用pthread_exit退出线程。

三、线程的互斥和同步

必要性：临界资源不可以共享

临界资源：一次只允许一个任务(进程、线程)访问的共享资源
临界区：访问临界资源的代码
互斥机制：mutex互斥锁，任务访问临界资源前申请锁，访问完后释放锁

临界资源的理解：
不能同时访问的资源，比如写文件，只能由一个线程写，同时写会写乱。

例如：外设打印机，打印的时候只能由一个程序使用。
外设基本上都是不能共享的资源。

在比如生活中的卫生间，同一时间只能由一个人使用

man手册找不到 pthread_mutex_xxxxxxx （提示No manual entry for pthread_mutex_xxx）的解决方法：

apt-get install manpages-posix-dev

四、互斥锁的创建与与销毁

1、互斥锁的创建

可以用两种方法创建互斥锁，静态方式和动态方式

(1)动态方式：

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

其中mutexattr用于指定互斥锁属性，如果为NULL则使用缺省属性。

(2)静态方式：

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

2、互斥锁的销毁

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)

在Linux中，互斥锁并不占用任何资源，因此LinuxThreads中的 pthread_mutex_destroy()除了检查锁状态以外（锁定状态则返回EBUSY）没有其他动作。

意思就是一般不用

3、互斥锁的使用

(1)互斥锁的申请：

#include <pthread.h>
int  pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)

成功时返回0，失败时返回错误码

mutex 指向要初始化的互斥锁对象
pthread_mutex_lock如果无法获得锁，任务阻塞
pthread_mutex_trylock 如果无法获得锁，返回EBUSY而不是挂起等待

(2)释放锁：

#include  <pthread.h>
int  pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

成功时返回0，失败时返回错误码

mutex:指向要初始化的互斥锁对象
执行完临界区要及时释放锁,方便其他线程访问

五、读写锁

必要性：提高线程执行效率

写者：写者使用写锁，如果当前没有读者，也没有其他写者，写者立即获得写锁；否则写者将等待，直到没有读者和写者。

读者：读者使用读锁，如果当前没有写者，读者立即获得读锁；否则读者等待，直到没有写者。

注意：

同一时刻只有一个线程可以获得写锁，同一时刻可以有多个线程获得读锁。
读写锁出于写锁状态时，所有试图对读写锁加锁的线程，不管是读者试图加读锁，还是写者试图加写锁，都会被阻塞。
读写锁处于读锁状态时，有写者试图加写锁时，之后的其他线程的读锁请求会被阻塞，以避免写者长时间的不写锁

pthread_rwlock_init  //初始化一个读写锁
pthread_rwlock_rdlock  //读锁定读写锁
pthread_rwlock_tryrdlock  //非阻塞读锁定
pthread_rwlock_wrlock  //写锁定读写锁
pthread_rwlock_trywrlock  //非阻塞写锁定
pthread_rwlock_unlock   //解锁读写锁
pthread_rwlock_destroy  //释放读写锁

六、死锁

什么是死锁?

线程1拥有资源1，但同时也想拥有资源2，线程2拥有资源2，但同时也想拥有资源1，双方都需要同时拥有资源1和资源2才能释放资源，这时候就会进入死循环。

在看一个生活实例:

这就是死锁。

避免方法：

锁越少越好，最好使用一把锁
调整好锁的顺序

到这里就结束啦！

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