《UNIX网络编程卷1》笔记：线程

在非阻塞式I/O一节中，我们使用fork实现了一个多进程TCP回射客户程序，使得父进程处理标准输入到套接字的数据，子进程处理套接字到标准输出的数据。

void str_cli(FILE *fp, int sockfd)  
{  
pid_t pid;  
char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];  
  
/*子进程 socket ---> stdout*/  
if ((pid = Fork()) == 0) {  
while (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) > 0)  
Fputs(recvline, stdout);  
  
/*子进程向父进程发送一个SIGTERM信号，以防止父进程继续运行*/  
kill(getppid(), SIGTERM);  
exit(0);  
}  
/*父进程stdin ---> socket*/  
while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)  
Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));  
Shutdown(sockfd, SHUT_WR);  
pause();  
  
return;  
}

 1. fork()调用非常昂贵，它要复制一个进程。

 2. 父子进程之间传递信息需要进程间通信（IPC）机制。

使用线程（也称作“轻量级进程”），我们就能避免这两个问题。一是因为创建一个线程往往比创建一个进程花费的时间要少的多，二是因为同一个进程内的所有线程都共享全局内存，这使得线程间通信非常容易。然而，易于共享信息也使得线程要面临我们后面要讲的“同步”问题。

下面给出Linux下线程库pthread常用的API：

#include 

/*创建一个线程*/
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);

/*等待一个线程退出*/
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

/*使线程转为脱离状态*/
int pthread_detach(pthread_t thread);

/*返回线程ID*/
pthread_t pthread_self(void);

/*退出线程*/
void pthread_exit(void *value_ptr);

#include "unp.h"

void *copyto(void *);

static int sockfd;
static FILE *fp;

void str_cli(FILE *fp_arg, int sockfd_arg)
{
char recvline[MAXLINE];
pthread_t tid;

sockfd = sockfd_arg;
fp = fp_arg;

/*创建一个线程*/
Pthread_create(&tid, NULL, copyto, NULL);

while (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) > 0)
Fputs(recvline, stdout);
}

void *copyto(void *arg)
{
char sendline[MAXLINE];

while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)
Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));

Shutdown(sockfd, SHUT_WR);

return NULL;
}

下面是使用多线程的TCP回射服务器程序：

#include "unp.h"

static void *doit(void *);

int main(int argc, char **argv)
{
int listenfd, *iptr; /*connfd;*/
pthread_t tid;
socklen_t addrlen, len;
struct sockaddr *cliaddr;

if (argc == 2)
listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);
else if (argc == 3)
listenfd = Tcp_listen(argv[1], argv[2], &addrlen);
else
err_quit("usage: tcpserv01 [  ] ");

cliaddr = Malloc(addrlen);

for ( ; ; ) {
len = addrlen;
iptr = Malloc(sizeof(int));
*iptr = Accept(listenfd, cliaddr, &len);
Pthread_create(&tid, NULL, &doit, iptr); /*为每个客户创建一个服务线程*/
}
}

static void *doit(void *arg)
{
int connfd;

cOnnfd= *((int*)arg);
free(arg);
/*调用pthread_detach函数让自身脱离，因为
主线程没有理由等待它创建的每个线程结束*/
Pthread_detach(pthread_self());
str_echo(connfd);
Close(connfd);

return NULL;
}