7天掌握pthread

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纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

对于入门/掌握/认知/学习某个东西/项技能，最好的方法是顶一个小目标，虽然我们这个目标与王首富的目标差距有点大，仍然需要付出持续的努力，然后完成它。所以有了这个7天掌握pthread的小目标，然后每天利用碎片时间去完成它。为何用碎片的时间呢？因为工作时间是属于公司的，只能利用碎片时间提升工作以外的技能。

最前

1，这不是一篇教程，是一篇日记，记录了每天学习的概要。
2，这篇文章不涉及pthread的高级内容，只为入门与初级掌握，因此不涵盖调度、属性、键、线程和信号，线程和fork，这些高级内容可参考APUE。
3，主要参考资料：详细简单。

第1天

1，pthread_join()会堵塞，等待线程的结束。
2，waitpid()，option标识通常设置为0，堵塞等待子进程结束，设置不堵塞标识，WOHANG，会立刻返回。

第2天

1，pthread_t 在64Ubuntu下是64位整数，所以输出格式用ld或者lx。
2，把线程改为先创建，然后统一join，提示：使用array。
3，线程可以创建线程，他们是平等的，写一个迭代创建线程的demo。
4，共享内存图。
5，主线程cancel所有子线程，线程收到cancel后有两种看线程状态了，但是收到cancel后后面的代码就不会执行了。

pthread缺点：
6，虽然pthread是POSIX标准，各平台都实现了POSIX，但是实现细节不一样，如支持的线程数量，线程栈大小，因此pthread程序不一定具有良好的可移植性。

7，相爱相杀v1：
同一进程内，左膀右臂，恩爱情仇，分成两派，左膀负责制造线程，右臂负责杀死线程，造一个，杀一个。需要mutex保护一个共享变量。

第3天

1，线程捆绑：捆绑到某个CPU或核，POXIS不支持。但某些实现可能支持，函数是pthread_setaffinity_np, pthread_getaffinity_np，其中np指non portable，即不可移植。
2，pthread_exit()是线程自杀，可以向join传递退出status，缺陷是它不执行cleanup，不关闭线程内打开的文件。
3，特例：main函数调用pthread_exit()会阻塞，保持alive，为了是让他创建的线程继续执行，直到，所有子线程都结束，不论是不是它创建的，不论是否detached，相当于一次性join所有子线程。
4，特例测试：main创建一个线程child，child创建grandchild，然后child结束，看grandchild是否会结束。
5，pthread_函数返回的错误码，要直接打印，不要调用perror，因为perror打印的是全局的ERRNO，它随时万变，当perror输出的时候，它极有可能改变了，通常是这样。
6，相爱相杀v2：
他俩这样杀了很多年，感情更加纠缠，左膀加快了制造速度，右臂一时间反应不过来，一会杀的快，一会杀的慢。
rwlock保护一个共享队列。
7，设置线程属性的流程：定义属性变量，初始化，设置，释放属性变量。
8，在任何一个时间点上，线程是可结合的（joinable），或者是分离的（detached）。一个可结合的线程能够被其他线程收回其资源和杀死；在被其他线程回收之前，它的存储器资源（如栈）是不释放的。相反，一个分离的线程是不能被其他线程回收或杀死的，它的存储器资源在它终止时由系统自动释放。所以，如果知道一个线程永远不会被join，那么将属性设置为detach系统会释放一些资源。
9，POSIX没有限制线程栈大小，默认大小由实现决定，安全的可移植的程序，应当显式设置栈大小。
10，pthread_once (once_control, init_routine)一个神奇的函数，创建线程，并且这个线程在进程中只执行一次，用来做初始化操作。

第4天

1， 条件变量是线程同步的另外一种方式，互斥量是通过控制数据访问实现，条件变量是允许线程依赖数据实际的值。
2，如果没有条件变量，程序员需要不断检查条件（变量）是否改变，非常浪费资源。
3，条件标量总是和互斥量一起使用。
4，条件变量使用顺序：
pthread条件变量执行顺序
解释：
线程A：

  • 干活，直到到达需要条件变量的地方
  • 互斥量上锁
  • 调用pthread_cond_wait()，在这里等待线程B，它会先解锁互斥量，
  • 收到信号后，加锁信号量
  • 干活，与条件标量保护的那各变量
  • 解锁互斥量
  • 继续

线程B：

  • 干活
  • 互斥量上锁
  • 改变条件变量保护的变量
  • 互斥量解锁
  • pthread_cond_signal()通知线程A
  • 继续

pthread条件变量

5，条件变量信号多播pthread_cond_broadcast()，当多个线程等待条件变量时。

第5天

1，将相爱相杀v1，改成条件变量。
2，pthread_con_wait()，必须出现在pthread_cond_signal()之前，不然这个signal就浪费了，等待的线程阻塞在哪，程序就不正常执行。
3，调试工具：TotalView，未学习。
4，开发环境软件，涉及调试，内存查看检测，回溯，性能分析等。链接。

第6天

1，ps命令可以显示线程信息，线程被称为轻量级进程（Light Weight Process），所以简称LWP，ps参数-L是显示线程，-f参数会显示多列信息，当LWP列与PID列值相同代表是主线程，最后跟进程号，查看某个进程的信息。ps -Lf PID。
2，pstree命令，查看进程树结构。后面可以直接跟PID，或者User，查看某个进程的树，或者某个用户所有进程的树。-p参数表示显示进程号。-g显示组好，还有更多参数。pstree -p steve | grep process_name可以查看steve的进程和线程，根据进程名字过滤。pstree -p 55764可以查看进程55764的树结构。
3，pstack命令可以查看进程的跟踪栈， 参数为进程号。
4， top命令，-H参数会以县城为单位列出资源占用信息，-p参数可以指定要观察的进程号。所以top -Hp pid，很实用。
5，MPI，消息传递接口，主要用户分布式并行系统中，进程、县城数据传递，有一些第三方的MPI库，如OPenMP。MPI是通信协议的上层（高于运输层），所以可供多种语言实用。
6，键，线程的私有数据，线程保护自己私有数据的方式。
7，线程和IO，文件是线程共享的，在某个时刻，只有保证只有一个线程访问文件才能保证正确，所以需要原子操作的读写，使用pread和pwrite，它们不是pthread的一部分。
8，IO练习，使用多线程实现文件的拷贝，增加文件校验，确保拷贝无错误，与cp命令对比性能。额外练习，增加深度拷贝，可以拷贝整个目录。
9，core文件的产生与调试。ulimit -a显示所有资源限制，其中core文件打下为-c，所以ulimit -c就可以查看core文件，Ubuntu 16.04默认为0，ulimit -c 1024就可以设置core文件大小为1024字节，有人讲如果core文件大于设置的值会截断，但经本处测试，core文件并不产生，ulimit -c unlimited就会产生了，因为core文件41M。

总结

I hear, I know.
I see, I remember.
I do, I understand.