序言
实验室项目采用多线程实现，然而暂时只涉及到几个基本的线程操作函数，线程和进程的区别、线程的同步和异步机制以及线程通信等暂时都没有涉及，打算在这里做些总结，以备后用。
1 线程操作函数
1.1 线程创建函数
int pthread_create (pthread_t * restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn) (void *), void *restrict arg);
说明：创建一个具有指定参数的线程。
形参：
tidp 要创建的线程的线程id指针
attr 创建线程时的线程属性
start_rtn 返回值是void类型的指针函数
arg start_rtn的形参
返回值：若是成功建立线程返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
由restrict 修饰的指针是最初唯一对指针所指向的对象进行存取的方法，仅当第二个指针基于第一个时，才能对对象进行存取
pthread_t类型定义如下
typedef unsigned long int pthread_t
打印时要使用%lu或%u方式
1.2 等待线程结束函数
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
说明：这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源被收回
形参：
thread 被等待的线程标识符
retval 一个用户定义的指针，它可以用来存储被等待线程的返回值
返回值：成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
1.3 线程退出函数
void pthread_exit(void *retval);
说明：终止调用它的线程并返回一个指向某个对象的指针
形参：
retval 函数的返回指针，只要pthread_join中的第二个参数retval不是NULL，这个值将被传递给retval
返回值：无
头文件：#include <pthread.h>
1.4 线程取消函数
int pthread_cancel(pthread_t thread);
说明：取消某个线程的执行
形参：
thread 要取消线程的标识符ID
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
其他说明：一个线程能够被取消并终止执行需要满足两个条件(1) 线程是否可以被取消，默认可以被取消；(2) 线程处于可取消点才能取消，可以设置线程为立即取消或只能在取消点被取消。
1.5 设置可取消状态函数
int pthread_setcancelstate (int state, int *oldstate);
说明：设置当前线程的可取消性状态
形参：
state 要更新的心状态值
oldstate 原来存储的状态
state的合法值：
PTHREAD_CANCEL_DISABLE 针对目标线程的取消请求将处于未决状态，请求未处理但仍然存在，除非该线程修改自己的状态，否则不会被取消
PTHREAD_CANCEL_ENABLE 针对目标线程的取消请求将被传递，此状态为创建线程时的默认状态
返回值：成功返回0，否则返回错误编号以指明错误
1.6 设置取消类型函数
int pthread_setcanceltype (int type, int *oldtype);
说明：设置当前线程的取消类型，即设置在接收到取消操作后是立即终止还是在取消点终止
形参：
type 为调用线程新的可取消性
oldtype 存储原来的类型
type的合法值如下：
PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS 可随时执行新的或未决的取消请求
PTHREAD_CANCEL_DEFERRED 目标线程到达一个取消点之前，取消请求将一直处于未决状态；此类型为创建线程时的默认类型
返回值：成功返回0，否则返回错误编号以指明错误
1.7 获取当前线程ID函数
pthread_t pthread_self (void);
说明：获取当前调用线程的 thread identifier(标识号)
形参：无
返回值：当前线程的线程ID标识
头文件：#include <pthread.h>
1.8 分离释放线程函数
int pthread_detach (pthread_t thread);
说明：线程资源释放方式设置函数
形参：
thread 要释放线程的标识符ID
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
其他说明：linux线程执行和windows不同，pthread有两种状态joinable状态和unjoinable状态。
一个线程默认的状态是joinable，如果线程是joinable状态，当线程函数自己返回退出时或pthread_exit时都不会释放线程所占用堆栈和线程描述符（总计8K多），只有当你调用了pthread_join之后这些资源才会被释放。
若是unjoinable状态的线程，这些资源在线程函数退出时或pthread_exit时自动会被释放。
unjoinable属性可以在pthread_create时指定，或在线程创建后在线程中pthread_detach自己设置， 如：pthread_detach(pthread_self())，将状态改为unjoinable状态，确保资源的释放。如果线程状态为joinable，需要在之后适时调用pthread_join。
1.9 比较两个线程是否是同一线程
int pthread_equal (pthread_t thread1, pthread_t thread2);
说明：判断两个线程ID是否是同一个
形参：
thread1 要比较的线程的标识符ID1
thread2 要比较的线程的标识符ID2
返回值：不相等返回0，相等非零
头文件：#include <pthread.h>
1.10 线程私有数据操作函数
创建线程私有数据
int pthread_key_create (pthread_key_t *key, void (*destr_function) (void *));
说明：创建线程私有数据TSD，提供线程私有的全局变量。使用同名而不同内存地址的线程私有数据结构
形参：
key 线程私有数据
第二个参数 如果第二个参数不为空，在线程退出时将以key所关联数据为参数调用其指向的资源释放函数，以释放分配的缓冲区
其他说明：不论哪个线程调用pthread_key_create()函数，所创建的key都是所有线程可访问的，但各个线程可根据自己的需要往key中填入不同的值
相当于提供了同名不同值的全局变量,各线程对自己私有数据操作互相不影响
注销线程私有数据
int pthread_key_delete (pthread_key_t *key);
该函数并不检查当前是否有线程正是用该TSD，也不会调用清理函数(destr_function)
将TSD释放以供下一次调用pthread_key_create()使用
读写线程私有数据
写 int pthread_setspecific (pthread_key_t key, const void *pointer);
读 void pthread_getspecific (pthread_key_t key);
函数pthread_setspecific()将pointer的值(非内容)与key相关联
函数pthread_getspecific()将与key相关联的数据读出来
所有数据都设置为void *，因此可以指向任何类型的数据
2. 线程属性函数
属性对象是不透明的，而且不能通过赋值直接进行修改。系统提供了一组函数，用于初始化、配置和销毁线程属性。
2.1 初始化一个线程对象的属性
int pthread_attr_init (pthread_attr_t *attr);
说明：pthread_attr_init实现时为属性对象分配了动态内存空间
Posix线程中的线程属性pthread_attr_t主要包括scope属性、detach属性、堆栈地址、堆栈大小、优先级
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.2 销毁一个线程属性对象
int pthread_attr_destroy (pthread_attr_t *attr);
说明：经pthread_attr_destroy去除初始化之后的pthread_attr_t结构被pthread_create函数调用，将会导致其返回错误
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.3 获取线程分离状态属性
int pthread_attr_getdetachstate (pthread_attr_t *attr, int *detachstate);
说明：获取线程分离状态属性；pthread_detach()分离释放线程资源函数
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
detachstate 保存返回的分离状态属性
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.4 修改线程分离状态属性
int pthread_attr_setdetachstate (pthread_attr_t *attr, int detachstate);
说明：修改线程分离状态属性；pthread_detach()分离释放线程资源函数
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
detachstate 有两个取值
PTHREAD_CREATE_JOINABLE（可连接），使用attr创建的所有线程处于可连接状态，线程终止不会回收相关资源，需在其他线程调用pthread_detach()或pthread_join()函数
PTHREAD_CREATE_DETACHED(分离)，使用attr创建的所有线程处于分离状态，这类线程终止带有此状态的线程相关资源将被系统收回
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.5 获取线程间的CPU亲缘性
int pthread_attr_getaffinity_np (pthread_attr_t *attr, size_t cpusetsize, cpu_set_t *cpuset);
说明：获取线程的CPU亲缘属性
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
cpusetsize 指向CPU组的缓冲区大小
cpuset 指向CPU组的指针
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.6 设置线程的CPU亲缘性
int pthread_attr_setaffinity_np (pthread_attr_t *attr, size_t cpusetsize, const cpu_set_t *cpuset);
说明：通过指定cupset来设置线程的CPU亲缘性
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
cpusetsize 指向CPU组的缓冲区大小
cpuset 指向CPU组的指针
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.7 获取线程的作用域
int pthread_attr_getscope (pthread_attr_t *attr, int *scope);
说明：指定了作用域也就指定了线程与谁竞争资源
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
scope 返回线程的作用域
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.8 设置线程的作用域
int pthread_attr_setscope (pthread_attr_t *attr, int scope);
说明：指定了作用域也就指定了线程与谁竞争资源
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
scope 线程的作用域，可以取如下值
PTHREAD_SCOPE_SYSTEM 与系统中所有进程中线程竞争
PTHREAD_SCOPE_PROCESS 与当前进程中的其他线程竞争
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.9 获取线程的栈保护区大小
int pthread_attr_getguardsize (pthread_attr_t *attr, size_t *guardsize);
说明：获取线程的栈保护区大小
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
guardsize 返回获取的栈保护区大小
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.10 设置线程的栈保护区大小
int pthread_attr_setguardsize (pthread_attr_t *attr, size_t *guardsize);
说明：参数提供了对栈指针溢出的保护。默认为系统页大小，如果设置为0表示没有保护区。
大于0，则会为每个使用 attr 创建的线程提供大小至少为 guardsize 字节的溢出保护区
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
guardsize 线程的栈保护区大小
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.11 获取线程的堆栈信息（栈地址和栈大小）
int pthread_attr_getstack (pthread_attr_t *attr, void **stackaddr, size_t *stacksize);
说明：获取线程的堆栈地址和大小
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
stackaddr 返回获取的栈地址
stacksize 返回获取的栈大小
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.12 设置线程的堆栈区
int pthread_attr_setstack (pthread_attr_t *attr, void *stackaddr, size_t stacksize);
说明：设置堆栈区，将导致pthread_attr_setguardsize失效
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
stackaddr 线程的堆栈地址：应该是可移植的，对齐页边距的，可以用posix_memalign来进行获取
stacksize 线程的堆栈大小：应该是页大小的整数倍
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.13 获取线程堆栈地址
int pthread_attr_getstackaddr (pthread_attr_t *attr, void **stackaddr);
说明：函数已过时，一般用pthread_attr_getstack来代替
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
stackaddr 返回获取的栈地址
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.14 设置线程堆栈地址
int pthread_attr_setstackaddr (pthread_attr_t *attr, void *stackaddr);
说明：函数已过时，一般用pthread_attr_setstack来代替
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
stackaddr 设置线程堆栈地址
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.15 获取线程堆栈大小
int pthread_attr_getstacksize (pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize);
说明：获取线程堆栈大小
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
stacksize 返回线程的堆栈大小
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.16 设置线程堆栈大小
int pthread_attr_setstacksize (pthread_attr_t *attr, size_t stacksize);
说明：设置线程堆栈大小
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
stacksize 设置线程的堆栈大小,stack属性的合法值包括
PTHREAD_STACK_MIN 该线程的用户栈大小将使用默认堆栈大小，为某个线程所需最小堆栈大小，但对于所有线程，这个大小可能无法接受
具体指定的大小 使用线程的用户堆栈大小的数值，必须不小于最小堆栈大小PTHREAD_STACK_MIN
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
2.17 获取线程的调度策略
int pthread_attr_getschedpolicy (pthread_attr_t *attr, int *policy);
说明：获取线程的调度策略
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
policy 返回线程的调度策略
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
#include <sched.h>
按照如下方法使用sched_get_priority_max ( )和sched_get_priority_min ( )，可以得到优先级的最大值和最小值。
调用形式
#include <sched.h>
int sched_get_priority_max(int policy);
int sched_get_priority_min(int policy); 两个函数都以调度策略policy为参数，目的是获得对应调度策略的优先级值，而且都返回调度策略的最大或最小优先级值。
2.18 设置线程的调度策略
int pthread_attr_setschedpolicy (pthread_attr_t *attr, int policy);
说明：设置线程的调度策略
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
policy 线程的调度策略，posix指定了3种调度策略属性：
SCHED_FIFO 先入先出策略
SCHED_RR 轮转调度，类似于 FIFO，但加上了时间轮片算法
SCHED_OTHER 系统默认策略
SCHED_OTHER是不支持优先级使用的
SCHED_FIFO和SCHED_RR支持优先级的使用，他们分别为1和99，数值越大优先级越高
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
#include <sched.h>
2.19 获取线程的调度参数
int pthread_attr_getschedparam (pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param);
说明：获取线程的调度参数
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
param 返回获取的调度参数
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
#include <sched.h>
2.20 设置线程的调度参数
int pthread_attr_setschedparam (pthread_attr_t *attr, const struct sched_param *param);
说明：设置线程的调度参数，用于设置优先级
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
param 要设置的调度参数，sched_param结构体至少需要定义这个数据成员
struct sched_param
{
int sched_priority; /* Scheduling priority */
};
sched_param可能还有其他的数据成员，以及多个用来返回和设置最小优先级、最大优先级、调度器、参数等的函数。
如果调度策略是SCHED_FIFO或SCHED_RR，那么要求具有值的唯一成员是sched_priority。
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
#include <sched.h>
2.21 获取线程是否继承调度属性
int pthread_attr_getinheritsched (pthread_attr_t *attr, int *inheritsched);
说明：获取线程是否继承调度属性
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
inheritsched 返回继承调度属性的设置
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
#include <sched.h>
2.22 设置线程是否继承调度属性
int pthread_attr_setinheritsched (pthread_attr_t *attr, int inheritsched);
说明：设置线程是否继承调度属性
形参：
attr 指向一个线程属性的指针
inheritsched 设置线程是否继承调度属性，可能取值如下
PTHREAD_INHERIT_SCHED 调度属性将继承于正创建的线程。忽略在 pthread_create() 的attr定义中的调度属性设置
PTHREAD_EXPLICIT_SCHED 调度属性将被设置为pthread_create()的attr中指定的属性值
返回值：若是成功返回0,否则返回错误的编号
头文件：#include <pthread.h>
#include <sched.h>
Acknowledgements:
http://blog.csdn.net/zsf8701/article/details/7815307
http://blog.csdn.net/zsf8701/article/details/7843837
http://blog.chinaunix.net/uid-23896168-id-2653836.html
2017.04.11
本人博客会根据个人知识升级情况进行补充修改
