多線程編程之：Linux線程編程

　　9.2.3 線程屬性

　　(1)函數(shù)說明。

　　pthread_create()函數(shù)的第二個參數(shù)(pthread_attr_t *attr)表示線程的屬性。在上一個實例中，將該值設(shè)為NULL，也就是采用默認(rèn)屬性，線程的多項屬性都是可以更改的。這些屬性主要包括綁定屬性、分離屬性、堆棧地址、堆棧大小以及優(yōu)先級。其中系統(tǒng)默認(rèn)的屬性為非綁定、非分離、缺省1M的堆棧以及與父進(jìn)程同樣級別的優(yōu)先級。下面首先對綁定屬性和分離屬性的基本概念進(jìn)行講解。

　　n 綁定屬性。

　　前面已經(jīng)提到，Linux中采用“一對一”的線程機(jī)制，也就是一個用戶線程對應(yīng)一個內(nèi)核線程。綁定屬性就是指一個用戶線程固定地分配給一個內(nèi)核線程，因為CPU時間片的調(diào)度是面向內(nèi)核線程(也就是輕量級進(jìn)程)的，因此具有綁定屬性的線程可以保證在需要的時候總有一個內(nèi)核線程與之對應(yīng)。而與之對應(yīng)的非綁定屬性就是指用戶線程和內(nèi)核線程的關(guān)系不是始終固定的，而是由系統(tǒng)來控制分配的。

　　n 分離屬性。

　　分離屬性是用來決定一個線程以什么樣的方式來終止自己。在非分離情況下，當(dāng)一個線程結(jié)束時，它所占用的系統(tǒng)資源并沒有被釋放，也就是沒有真正的終止。只有當(dāng)pthread_join()函數(shù)返回時，創(chuàng)建的線程才能釋放自己占用的系統(tǒng)資源。而在分離屬性情況下，一個線程結(jié)束時立即釋放它所占有的系統(tǒng)資源。這里要注意的一點(diǎn)是，如果設(shè)置一個線程的分離屬性，而這個線程運(yùn)行又非常快，那么它很可能在pthread_create()函數(shù)返回之前就終止了，它終止以后就可能將線程號和系統(tǒng)資源移交給其他的線程使用，這時調(diào)用pthread_create()的線程就得到了錯誤的線程號。

　　這些屬性的設(shè)置都是通過特定的函數(shù)來完成的，通常首先調(diào)用pthread_attr_init()函數(shù)進(jìn)行初始化，之后再調(diào)用相應(yīng)的屬性設(shè)置函數(shù)，最后調(diào)用pthread_attr_destroy()函數(shù)對分配的屬性結(jié)構(gòu)指針進(jìn)行清理和回收。設(shè)置綁定屬性的函數(shù)為pthread_attr_setscope()，設(shè)置線程分離屬性的函數(shù)為pthread_attr_setdetachstate()，設(shè)置線程優(yōu)先級的相關(guān)函數(shù)為pthread_attr_getschedparam()(獲取線程優(yōu)先級)和pthread_attr_setschedparam()(設(shè)置線程優(yōu)先級)。在設(shè)置完這些屬性后，就可以調(diào)用pthread_create()函數(shù)來創(chuàng)建線程了。

　　(2)函數(shù)格式。

　　表9.9列出了pthread_attr_init()函數(shù)的語法要點(diǎn)。

　　表9.10列出了pthread_attr_setscope()函數(shù)的語法要點(diǎn)。

　　表9.11列出了pthread_attr_setdetachstate()函數(shù)的語法要點(diǎn)。

　　表9.12 pthread_attr_getschedparam()函數(shù)語法要點(diǎn)

　　表9.13列出了pthread_attr_setschedparam()函數(shù)的語法要點(diǎn)。

　　(3)使用實例。

　　下面的實例是在我們已經(jīng)很熟悉的實例的基礎(chǔ)上增加線程屬性設(shè)置的功能。為了避免不必要的復(fù)雜性，這里就創(chuàng)建一個線程，這個線程具有綁定和分離屬性，而且主線程通過一個finish_flag標(biāo)志變量來獲得線程結(jié)束的消息，而并不調(diào)用pthread_join()函數(shù)。

　　/*thread_attr.c*/

　　#include

　　#include

　　#include

　　#define REPEAT_NUMBER 3 /* 線程中的小任務(wù)數(shù) */

　　#define DELAY_TIME_LEVELS 10.0 /* 小任務(wù)之間的最大時間間隔 */

　　int finish_flag = 0;

　　void *thrd_func(void *arg)

　　{

　　int delay_time = 0;

　　int count = 0;

　　printf("Thread is startingn");

　　for (count = 0; count < REPEAT_NUMBER; count++)

　　{

　　delay_time = (int)(rand() * DELAY_TIME_LEVELS/(RAND_MAX)) + 1;

　　sleep(delay_time);

　　printf("tThread : job %d delay = %dn", count, delay_time);

　　}

　　printf("Thread finishedn");

　　finish_flag = 1;

　　pthread_exit(NULL);

　　}

　　int main(void)

　　{

　　pthread_t thread;

　　pthread_attr_t attr;

　　int no = 0, res;

　　void * thrd_ret;

　　srand(time(NULL));

　　/* 初始化線程屬性對象 */

　　res = pthread_attr_init(&attr);

　　if (res != 0)

　　{

　　printf("Create attribute failedn");

　　exit(res);

　　}

　　/* 設(shè)置線程綁定屬性 */

　　res = pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);

　　/* 設(shè)置線程分離屬性 */

　　res += pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

　　if (res != 0)

　　{

　　printf("Setting attribute failedn");

　　exit(res);

　　}

　　res = pthread_create(&thread, &attr, thrd_func, NULL);

　　if (res != 0)

　　{

　　printf("Create thread failedn");

　　exit(res);

　　}

　　/* 釋放線程屬性對象 */

　　pthread_attr_destroy(&attr);

　　printf("Create tread successn");

　　while(!finish_flag)

　　{

　　printf("Waiting for thread to finish...n");

　　sleep(2);

　　}

　　return 0;

　　}

　　接下來可以在線程運(yùn)行前后使用“free”命令查看內(nèi)存的使用情況。以下是運(yùn)行結(jié)果：

　　$ ./thread_attr

　　Create tread success

　　Waiting for thread to finish...

　　Thread is starting

　　Waiting for thread to finish...

　　Thread : job 0 delay = 3

　　Waiting for thread to finish...

　　Thread : job 1 delay = 2

　　Waiting for thread to finish...

　　Waiting for thread to finish...

　　Waiting for thread to finish...

　　Waiting for thread to finish...

　　Thread : job 2 delay = 9

　　Thread finished

　　/* 程序運(yùn)行之前 */

　　$ free

　　total used free shared buffers cached

　　Mem: 255556 191940 63616 10 5864 61360

　　-/+ buffers/cache: 124716 130840

　　Swap: 377488 18352 359136

　　/* 程序運(yùn)行之中 */

　　$ free

　　total used free shared buffers cached

　　Mem: 255556 191948 63608 10 5888 61336

　　-/+ buffers/cache: 124724 130832

　　Swap: 377488 18352 359136

　　/* 程序運(yùn)行之后 */

　　$ free

　　total used free shared buffers cached

　　Mem: 255556 191940 63616 10 5904 61320

　　-/+ buffers/cache: 124716 130840

　　Swap: 377488 18352 359136

　　可以看到，線程在運(yùn)行結(jié)束后就收回了系統(tǒng)資源，并釋放內(nèi)存。