线程的创建

文章目录

• clone()
• pthread_create()
• • 函数原型
  • 参数（按重要顺序）
  • 返回值
  • 错误处理
  • • 例程
  • 编译命令

clone()

• 进程的创建可以使用fork()，除了fork()以外还有一些系统调用可以实现进程的创建
• clone是Linux特有的系统调用，功能比fork()更强大、更灵活
• 早期LinuxThreads线程库就是用clone()创建独立进程来模拟线程

#define_GNU_SOURCE#include<sched.h>intclone(int(*fn)(void*),void*stack,intflags,void*arg,.../* pid_t *parent_tid, void *tls, pid_t *child_tid */);

• 通过flags参数精确控制新创建的“执行流”与父进程共享哪些资源
  • CLONE_VM：共享内存空间（即创建线程）
  • CLONE_FILES：共享文件描述符表
  • CLONE_FS：共享文件系统信息（如根目录、当前工作目录）
  • CLONE_SIGHAND：共享信号处理程序表
• clone()并不是一个被广泛使用的函数接口，是特定于 Linux 的，不应用于旨在可移植的程序中
  • 可移植性差：是Linux特有的，可能无法在其他类Unix系统上编译
  • 接口复杂：需要手动管理栈空间（stack参数）、线程本地存储（tls）等，容易出错
  • 抽象层次低：pthread_create()对clone()进行了封装，提供了更安全、更符合POSIX标准的抽象

pthread_create()

• 创建一个新线程并启动执行

函数原型

#include<pthread.h>intpthread_create(pthread_t*thread,constpthread_attr_t*attr,void*(*start_routine)(void*),void*arg);

参数（按重要顺序）

参数	类型	作用	注意事项
**start_routine**	void *(*)(void *)	线程入口函数 新线程从这个函数开始执行	1. 函数签名必须严格匹配：接收一个void* 参数，返回一个void*值 2. 线程正常结束时，应调用pthread_exit()或return一个值
**arg**	void *	传递给start_routine的唯一参数	如果需要传递多个参数，需要将它们打包到一个struct里，然后传递这个结构的指针
**thread**	pthread_t *	输出参数。用于存储新创建线程的标识符（ID）	成功返回后，*thread中会填入有效的线程ID，可用于pthread_join,pthread_detach等操作。
**attr**	pthread_attr_t *	线程属性对象。用于设置新线程的栈大小、调度策略、分离状态等	最常用的情况是传入**NULL**，表示使用所有默认属性。需要非默认设置时才需要创建和配置pthread_attr_t 对象

返回值

• 成功：返回 0。
• 失败：返回一个正的错误号（如 EAGAIN, EINVAL, EPERM）

pthread_create() 不会设置全局变量 errno，错误信息直接通过返回值给出

错误处理

方式	代码示例	是否正确	说明
错误方式	if (ret < 0) { perror(“…”); }	错误	1. 错误判断条件错（应该!=0）2.perror依赖于errno，但errno未被设置。
移植方式	errno = ret; perror(“…”);	可用 但不推荐	人为将错误号赋给errno，再利用perror。这增加了步骤，且perror的输出格式固定。
推荐方式	fprintf(stderr, “%s\n”, strerror(ret));	最佳实践	使用strerror()函数将错误号ret直接转换为可读的字符串。这是处理Pthreads函数错误的标准方法

• 推荐 strerror方式：
  • 意图清晰：明确表示在处理Pthreads的错误
  • 线程安全：strerror的线程安全版本（strerror_r）在多线程环境下更安全
  • 格式化灵活：可以自由控制错误信息的输出格式
• 常见错误码：
  • EAGAIN：资源不足，无法创建另一个线程。
  • EINVAL：attr中的设置无效。
  • EPERM： 没有权限设置attr中指定的调度策略和参数

例程

• perror()方式

#include<pthread.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<errno.h>void*func(void*arg){printf("Hello thread!\n");pthread_exit(NULL);}intmain(intargc,constchar*argv[]){pthread_ttid;intret=pthread_create(&tid,NULL,func,NULL);if(ret!=0){errno=ret;perror("pthread_create");exit(EXIT_FAILURE);}printf("tid=%lu\n",tid);pthread_join(tid,NULL);return0;}

• strerror()方式

#include<pthread.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>void*func(void*arg){printf("Hello thread!\n");pthread_exit(NULL);}intmain(intargc,constchar*argv[]){pthread_ttid;intret=pthread_create(&tid,NULL,func,NULL);if(ret!=0){fprintf(stderr,"pthread_create:%s\n",strerror(ret));exit(EXIT_FAILURE);}printf("tid=%lu\n",tid);pthread_join(tid,NULL);return0;}

编译命令

gcc-omy_program my_program.c-pthread

必须使用 -pthread 选项（注意是 -pthread，不是 -lpthread，虽然后者通常也行）

-pthread会正确设置必要的宏定义和链接库