linux网络编程-socket(37)

在编程的时候需要加上对应pthread开头的头文件，gcc编译的时候需要加了-lpthread选项

第三个参数是线程的入口参数，函数的参数是void*,返回值是void*,第四个参数传递给线程函数的参数

如果创建线程失败，返回值是一个错误码，错误码通过返回值返回，我们要进行错误检查就检查函数的返回值

函数简介

pthread_create是UNIX环境创建线程函数

头文件

#include<pthread.h>

函数声明

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t *restrict_attr,void*（*start_rtn)(void*),void *restrict arg);

返回值

若成功则返回0，否则返回出错编号

参数

第一个参数为指向线程标识符的指针。

第二个参数用来设置线程属性。

第三个参数是线程运行函数的起始地址。

最后一个参数是运行函数的参数。

另外

在编译时注意加上-lpthread参数，以调用静态链接库。因为pthread并非Linux系统的默认库

pthread_join函数及Linux线程

pthread_join使一个线程等待另一个线程结束。

如果你的主线程，也就是main函数执行的那个线程，在你其他线程退出之前就已经退出，那么带来的bug则不可估量。通过pthread_join函数会让主线程阻塞，直到所有线程都已经退出。

　　int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);
　　　　thread：等待退出线程的线程号。
　　　　value_ptr：退出线程的返回值。

代码中如果没有pthread_join主线程会很快结束从而使整个进程结束，从而使创建的线程没有机会开始执行就结束了。加入pthread_join后，主线程会一直等待直到等待的线程结束自己才结束，使创建的线程有机会执行。

我们来看一个简单的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h> 

/*
*定义一个宏，输出错误信息并且退出 
*/
#define ERR_EXIT(m) 
do 
{
perror(m);
exit(EXIT_FAILURE);
}while(0)

void*thread_exc(void*arg){
    int j = 0;
    for(j = 0 ;j < 20 ;j++){
        printf("sub Thread run%d
",j);
    }
    return 0;
}
int main(){
    
    
    //这里thread_id必须定义成 pthread_t类型 unsigned long int ，无符号的long类型，不能定义成int类型 
    pthread_t thread_id ;
    int ret;
    if((ret = pthread_create(&thread_id,NULL,thread_exc,NULL) != 0)){
        ERR_EXIT("线程创建失败");
    }
    

    int i = 0;
    for(i = 0 ;i < 20 ;i++){
        printf("main Thread run%d
",i);
    }
   printf(" thread_id =%ud
",thread_id);
   if((ret = pthread_join(thread_id,NULL))!= 0){
       ERR_EXIT("现在加入失败");
   }
    return 0;
}

上面代码有一个相当重要的地方，在c语言中的类型定义

pthread_create函数的第一个参数是输入一个pthread_t类型

typedef unsigned long int pthread_t;

//come from /usr/include/bits/pthreadtypes.h

用途：pthread_t用于声明线程ID。

sizeof(pthread_t) =8

pthread_t，在使用printf打印时，应转换为u类型。

 

我在写代码的时候不小心写成了int 类型，结果一直提示egmentation fault (core dumped)

这里一定要小心呀

 可以调用pthread_exit来退出线程

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h> 

/*
*定义一个宏，输出错误信息并且退出 
*/
#define ERR_EXIT(m) 
do 
{
perror(m);
exit(EXIT_FAILURE);
}while(0)

void*thread_exc(void*arg){
    int j = 0;
    for(j = 0 ;j < 20 ;j++){
        printf("sub Thread run%d
",j);
        if(j == 3){
            //线程退出的时候会将返回值传递给pthread_join的第二个参数中 
            pthread_exit("abc");
        }
    }
    return 0;
}
int main(){
    
    
    //这里thread_id必须定义成 pthread_t类型 unsigned long int ，无符号的long类型，不能定义成int类型 
    pthread_t thread_id ;
    int ret;
    if((ret = pthread_create(&thread_id,NULL,thread_exc,NULL) != 0)){
        ERR_EXIT("线程创建失败");
    }
    

    int i = 0;
    for(i = 0 ;i < 20 ;i++){
        printf("main Thread run%d
",i);
    }
   printf(" thread_id =%ud
",thread_id);
   void*value;
   if((ret = pthread_join(thread_id,&value))!= 0){
       ERR_EXIT("现在加入失败");
   }
   printf("pthread_exit return msg is %s
",((char*)value));
    return 0;
}

例如当线程中i=3的时候，退出线程 

pthread_exit退出的时候可以携带返回值，返回值存储在

pthread_join的第二个参数中，我们来看程序运行的代码
代码名称是thread.c我们使用gcc进行编译 gcc thread.c -g -o thread -lpthread
我们看程序运行的结果

value中的值就是线程退出的时候的返回值。

 如果不调用pthred_exit退出线程，当线程执行完成之后，也可以返回值，返回值也存储在value中我们来看下面的代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h> 

/*
*定义一个宏，输出错误信息并且退出 
*/
#define ERR_EXIT(m) 
do 
{
perror(m);
exit(EXIT_FAILURE);
}while(0)

void*thread_exc(void*arg){
    int j = 0;
    for(j = 0 ;j < 20 ;j++){
        printf("sub Thread run%d
",j);
    }
    return "edf";
}
int main(){
    
    
    //这里thread_id必须定义成 pthread_t类型 unsigned long int ，无符号的long类型，不能定义成int类型 
    pthread_t thread_id ;
    int ret;
    if((ret = pthread_create(&thread_id,NULL,thread_exc,NULL) != 0)){
        ERR_EXIT("线程创建失败");
    }
    

    int i = 0;
    for(i = 0 ;i < 20 ;i++){
        printf("main Thread run%d
",i);
    }
   printf(" thread_id =%ud
",thread_id);
   void*value;
   if((ret = pthread_join(thread_id,&value))!= 0){
       ERR_EXIT("现在加入失败");
   }
   printf("pthread_exit return msg is %s
",((char*)value));
    return 0;
}

程序运行的结果是：

 僵尸线程：

如果是新创建的线程运行结束了，而主线程一直阻塞没有调用pthread_join函数，导致子线程的资源无法释放，那么子线程就会一直处于僵尸状态

我们可以设置线程的属性来必须线程处于僵尸状态，因为有的时候主线程可能不会主动去调用pthread_join函数

可以使用pthread_detach函数来避免僵尸线程，将线程的属性设置成脱离的状态，脱离的线程不会产生僵尸线程

pthread_detach():设置线程为可分离状态，pthread有两种状态joinable状态和unjoinable状态

pthread_self()：获得自身的线程号

pthread_join（）：使一个线程等待另一个线程结束

pthread_self()：获得自身的线程号

pthread_create():创建一个新的线程

pthread_detach():设置线程为可分离状态，pthread有两种状态joinable状态和unjoinable状态

pthread_exit()：通过自身来结束线程，并释放资源

pthread_cancel()：通过其他线程调用释放资源

pthread_cancel()可以杀死其他的线程

例如主线程要取消子线程，可以调用pthread_cancel

现在我们使用多线程的方式，把linux网络编程-socket(2)对应的代码，改成服务器能够支持多个客户端连接请求相应的功能

首先我们应该把服务器端accept等待客户端请求的代码放在while循环中，让服务器一直运行来监听客户端的请求

第二：监听到客户端的请求之后，每一个客户端对应一个线程来处理客户端的请求

我们来修改下服务器端的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h> 

/*
*定义一个宏，输出错误信息并且退出 
*/
#define ERR_EXIT(m) 
do 
{
perror(m);
exit(EXIT_FAILURE);
}while(0)

void*thread_exc(void* arg){
    pthread_detach(pthread_self()); //将线程设置成分离状态，避免僵尸线程 
   int     clnt_sock = *((int*)arg);
   //记得关闭指针
   free(arg); 
   char revbuf[1024];
    while(1){
    memset(revbuf,0,sizeof(revbuf));
    int len = read(clnt_sock,revbuf,sizeof(revbuf)); //len读到数据的字节长度 
    if(len == 0){ //说明客户端终止了数据的发送 
        break;
    }
    fputs(revbuf,stdout);
    //读到多少数据就给客户端返回多少字节的数据 
    write(clnt_sock,revbuf,len);
    }
    close(clnt_sock); //记得关闭线程 
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int serv_sock;
    int clnt_sock;
    
    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct sockaddr_in clnt_addr;
    socklen_t clnt_addr_size;
    
     
    
    serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (serv_sock == -1)
    {
    ERR_EXIT("socket创建失败");
    }
    
    
    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port = htons(9999);
    
    if (bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1){
    ERR_EXIT("bind失败");
    }
    //SOMAXCON系统默认的最大的客户端的连接数据 , (listen(serv_sock, 5)表示最大允许5个客户端的连接 
    if (listen(serv_sock, SOMAXCONN) == -1){
    ERR_EXIT("listen失败");    
    }
    
    while(1){ //在while循环中一直等待客户端的监听
     
      clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
       clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
       if (clnt_sock == -1){
          ERR_EXIT("accept失败");    
       }
       //每一个客户端的请求都开启一个线程进行处理
          pthread_t thread_id ;
          int ret;
      //将clnt_sock通过第三个参数传递到线程函数中 
      int * p = (int*)malloc(sizeof(int));
      *p = clnt_sock;
    if((ret = pthread_create(&thread_id,NULL,thread_exc, p ))!= 0){
        ERR_EXIT("线程创建失败");
    }
        
    }
    
    
    close(serv_sock);

return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('
', stderr);
exit(1);
}

客户端的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

/*
*定义一个宏，输出错误信息并且退出 
*/
#define ERR_EXIT(m) 
     do 
     {
        perror(m);
        exit(EXIT_FAILURE);
     }while(0)

int main(int argc, char *argv[])
{
    int serv_sock;
    struct sockaddr_in serv_addr;



    serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (serv_sock == -1)
        {
            ERR_EXIT("socket创建失败");
        }


    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    serv_addr.sin_port = htons(9999);



    if((connect(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)))<0){
        ERR_EXIT("客户端connect失败");
    }
    
       char revbuf[1024];
        char sendbuf[1024];
      memset(revbuf,0,sizeof(revbuf));
      memset(sendbuf,0,sizeof(revbuf));
     while((fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin)!= NULL)){

        write(serv_sock,sendbuf,strlen(sendbuf));
        read(serv_sock,revbuf,sizeof(revbuf));
         fputs(revbuf,stdout);
         //读到多少数据就给客户端返回多少字节的数据 
         memset(sendbuf,0,sizeof(revbuf));
         memset(revbuf,0,sizeof(revbuf));
     }
    close(serv_sock);

    return 0;
}