linux线程安全

1. linuxC++如何编写线程安全库

LinuxC++编写线程安全库dll的方法：
1、动态库只有一个导出函数。
这种情况下编写函数时，只需要考虑不要有冲突的全局数据就可以了。这里的全局数据包括了在堆中分配的数据块和静态全局变量等。如果存在这样的全局数据，那么进程中的不同线程访问这个函数就会造成冲突。
2、动态库导出了多个函数，而且多个函数间存在数据传递。
一般DLL都导出多个函数，一个初始化，一个资源释放，其他为核心功能函数。这些函数间极有可能发生数据传递。如果一个初始化函数是在线程A中调用的，而核心功能函数是在线程B中调用的，那么线程A初始化函数的资源就无法对应线程B中的核心功能，此外还有核心功能函数间的数据传递，这样的DLL就不是线程安全的，必然导致错误。
解决办法是由用户（即使用DLL的人）保证这些导出函数是在一个线程中调用。但这样会很大程度上限制接口的设计和用户的使用自由度。所以最好的方法是函数只管自己的线程安全，不同函数传递数据用动态TLS，线程局部存储。
3、限制访问DLL中某一函数的线程数目。
对于DLL中的某一个函数的访问线程数目是有限制的，超过了限制其他线程就得等一定的时间，一定的时间过后如果还不能得到执行机会，那就返回超时。这样的设计对用户来说是友好的，而且很实用，有的商业程序确实是按照允许用户访问的通道数目来计价的。
对DLL中的函数做这样的一个封装，一般是简单的待用Semaphore信号量，来解决。DLL初始化时调用CreateSemaphore函数对信号量进行初始化，其原型如下：
HANDLE CreateSemaphore(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,
// pointer to security attributes
LONG lInitialCount, // initial count
LONG lMaximumCount, // maximum count
LPCTSTR lpName // pointer to semaphore-object name
);
对于信号量，它每WaitForSingleObject一次（当然是要进入），其状态值（一个整数）就减1，使用完ReleaseSemaphore其状态值就加1，当其状态值为0时信号量就由有信号变为无信号。利用信号量的这一特性，我们在初始化时将信号量的初始值（第2个参数）设置为限制的线程访问数目。在要限制访问线程数目的函数内部，通过调用WaitForSingleOject获取控制权，并指定一个等待时间（这个由配置文件指定），根据情况超时返回，使用完ReleaseSemaphore释放对占用，让其他线程可以调用这个函数。
4、多进程情况下的多线程安全DLL。
LL是可以被多个进行加载并调用的。那就是说如果我们只对一个进程进行了限制，那么在多进程调用的情况下，这样的限制被轻易攻破。
我们都知道，Semaphore信号量属于内核对象，也就是说其可以被多进程共享访问，也就说，如果我们给一个Semaphore指定了一个名字，在另一个进程中，我们只要调用OpenSemaphore函数用同一名字打开信号量就可以访问了。这样问题就解决了？
现实情况是，多进程情况下，一般不是简单的多进程共享一个Semaphore就可以了。多进程间需要互通很多信息。一般的解决办法是，采用共享数据段。
#pragma data_seg("share")
int share_data;
#pragma data_seg()
#pragma comment(linker,"/SECTION:share, RWS")
通过pragam编译器指令生成了一个名叫share的共享数据段，这样对于变量share_data就可以多进程共享的了。如果要多进程间交换数据，只要在data_seg中添加数据定义即可。

2. linux open线程安全吗

应该是安全的： time_t mktime(struct tm *tm); 输入的tm结构不要在多个线程中同时被调用mktime应该就没有问题

3. linux g++ 的stl是线程安全的么

STL的线程安全问题不能一概而论，从标准上说，STL从来没说过自己是线程安全的，同时为了性能，很多地方也无法实现线程安全（要完美实现线程安全必须产生大量的临界锁定，会大大影响性能），所以首先你应该认为stl不是线程安全的，并且尽量依靠自己来做线程同步安全机制。
但STL在一定程度上可以看做是线程安全
1：多线程读是安全的，多线程写是不安全的
2：不同容器的多线程读写是没问题的，同一个容器不能多线程写
3：返回迭代器的时候，迭代器的生命周期内一定要自己做安全同步

4. linux fputs是不是线程安全

是线程安全的。可以查看手册，里面写是了线程安全的。

5. 有人能教下我有关linux里面线程的知识吗

.线程的基本介绍
(1)线程的概述
线程与进程类似，也允许应用程序并发执行多个任务的一种机制。一个进程可以包含多个线程，同一程序中的所有线程共享同一份全局内存区域，线程之间没有真正意义的等级之分。同一个进程中的线程可以并发执行，如果处理器是多核的话线程也可以并行执行，如果一个线程因为等待I/O操作而阻塞，那么其他线程依然可以继续运行
(2)线程优于进程的方面

argv,environ

主线程栈
线程3的栈
线程2的栈
线程1的栈
共享函数库共享的内存
堆
未初始化的数据段
初始化数据段
文本
.进程间的信息难以共享。由于除去只读代码段外，父子进程并未共享内存，因此必须采用一些进程间通讯，在进程之间交换信息
.调用fork()来创建进程代价相对较高
线程很好的解决了上述俩个问题
.线程之间能够方便，快速的共享信息，只需将数据复制到共享（全局或堆）变量中即可
.创建线程比创建线程通常要快10甚至更多，线程创建之所以快，是因为fork创建进程时所需复制多个属性，而在线程中，这些属性是共享的。
(3)创建线程
启动程序时，产生的进程只有单条线程，我们称之为主线程
#include<pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void*(*start)(void *),void *arg);12

新线程通过调用带有arg的函数开始执行，调用pthread_create()的线程会继续执行该调用之后的语句。
(4)终止线程
可以以如下方式终止线程的运行
.线程调用pthread_exit()
.线程start函数执行return语句并返回指定值
.调用pthread_cancel()取消线程
.任意线程调用了exit(),或者主线程执行了return语句，都会导致进程中的所有线程立即终止
pthread_exit()函数可以终止线程，且其返回值可由另一线程通过调用pthread_join()获得
#include<pthread.h>void pthread_exit(void *retval);12

调用pthread_exit()相当于在线程的start函数中执行return,不同之处在于，pthread_exit()可以在任何地方调用，参数retval指定了线程的返回值
(5)获取线程ID
#include<pthread.h>pthread_t pthread_self(void);12

线程ID在应用程序中主要有如下用途
.不同的pthreads函数利用线程ID来标识要操作目标线程。
.在具体的应用程序中，以特定线程的线程ID作为动态数据结构的标签，这颇有用处，既可用来识别某个数据结构的创建者或属主线程，又可确定随后对该数据结构执行操作的具体线程
函数pthread_equal()可检查俩个线程的ID是否相同
#include<pthread.h>int pthread_equal(pthread_t t1,pthread_t t2);//如果相同返回非0值，否则返回0123

(6)连接已终止的线程
函数pthread_join()等待由thread表识的线程终止
#include<pthread.h>int pthread_join(pthread_t thread,void **retval);//返回0调用成功，否则失败123

如果pthread_join()传入一个之前已然连接过的线程ID，将会导致无法预知的行为，当相同线程ID在参与一次连接后恰好为另一新建线程所重用，再度连接的可能就是这个新线程
若线程未分离，则就应该使用pthread_join()来连接线程，否则会产生僵尸线程
pthrea_join()函数的要点
.线程之间的关系是对等的，所以任意线程都可以调用pthread_join()来连接其他线程
.pthread_join()无法针对任意线程，只能连接单个线程
(6)线程的分离
默认情况下线程都是可连接的，但有时候，我们并不关心线程退出的状态，我们可以调用pthread_detach()并向thread参数传入指定线程的的标识符，将该线程标记为处于分离状态
#include<pthread.h>int pthread_detach(pthread_t thread);//返回0成功，否则失败123

一旦线程处于分离状态，就不能在使用pthread_join()来获取其状态，也无法使其重返可连接状态
(7)在应用程序中如何来选择进程还是线程
.线程之间共享数据很简单，进程间的数据共享需要更多的投入
.创建线程要比创建进程块很多
.多线程编程时，需要确保调用线程安全的函数
.某个线程中的bug可能会危害进程中所有线程
.每个线程都在征用宿主进程中有限的虚拟地址空间
.在多线程应用中，需要小心使用信号
.除了数据，线程还可以共享文件描述符，信号处置，当前工作目录，以及用户ID和组ID
线程的同步
(1)保护共享变量访问：互斥量
线程的主要优势在于能够通过全局变量来共享信息，不过这种共享是有代价的。必须确保多个线程修改同一变量时，不会有其他线程也正在修改此变量，为避免线程更新时共享变量时所出现的问题，必须使用互斥量来确保同时仅有一个线程可以访问某项共享资源
(2)静态分配的互斥锁
互斥锁既可以像静态变量那样分配，也可以在运行时动态分配，互斥量属于pthread_mutex_t类型的变量，在使用之前必须对其初始化。对于静态分配的互斥量而言，可如下例所示，将PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER赋给互斥量
pthread_mutex_t = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;1

1.加锁和解锁互斥量
初始化之后，互斥量处于未锁定状态。函数pthread_mutex_lock()可以锁定某一互斥量
而函数pthread_mutex_unlock()则可以将一个互斥量解锁
#include<pthread.h>int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);//返回0成功，其他失败1234

要锁定互斥量，在调用pthread_mutex_lock()时需要指定互斥量，如果互斥量当前处于未锁定状态，则该调用将会立即返回，如果该互斥量已被其他线程锁定，那么该调用将会阻塞，直至互斥量被解锁
函数pthread_mutex_unlock()将解锁之前已遭调用线程锁定的互斥量
2.互斥量的性能
通常情况下，线程会花费更多的时间去做其他工作，对互斥量的加锁解锁相对要少的多，因此使用互斥量对大部分程序来说性能并无显着的影响
3.互斥量的死锁
当一个线程需要同时访问多个共享资源时，没个资源由不同的互斥索管理。当超过一个线程加锁同一组互斥量时，就有可能发生死锁。如下图所示
线程A
1.pthread_mutex_lock(mutex1);
2.pthread_mutex_lock(mutex2);
线程2
1.pthread_mutex_lock(mutex2);
2.pthread_mutex_lock(mutex1);
每个线程都成功的锁住一个互斥量，接着试图对以为另一线程锁定的互斥量加锁，就会一直等下去
要避免此类死锁问题，最简单的就是定义互斥量的层级关系

6. linux的mv命令是线程安全的吗

多线程退出有三种方式：
（1）执行完成后隐式退出；

（2）由线程本身显示调用pthread_exit 函数退出；
pthread_exit (void * retval) ;

（3）被其他线程用pthread_cance函数终止：
pthread_cance (pthread_t thread) ;

用event来实现。

在子线程中，在循环内检测event。
while(!e.is_active())
{
...
}
当退出循环体的时候，自然return返回。这样子线程会优雅的结束。
注意：选用非等待的检测函数。

pthread 线程有两种状态，joinable（非分离）状态和detachable（分离）状态，默认为joinable。

joinable：当线程函数自己返回退出或pthread_exit时都不会释放线程所用资源，包括栈，线程描述符等（有人说有8k多，未经验证）。

detachable:线程结束时会自动释放资源。

Linux man page said:

When a joinable thread terminates, its memory resources (thread descriptor and stack) are not deallocated until another thread performs pthread_join on it. Therefore, pthread_join must be called once for each joinable thread created to avoid memory leaks.

因此，joinable 线程执行完后不使用pthread_join的话就会造成内存泄漏。

解决办法：

1.// 创建线程前设置 PTHREAD_CREATE_DETACHED 属性

pthread_attr_t attr;
pthread_t thread;
pthread_attr_init (&attr);
pthread_attr_setdetachstat(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
pthread_create (&thread, &attr, &thread_function, NULL);
pthread_attr_destroy (&attr);

2.当线程为joinable时，使用pthread_join来获取线程返回值，并释放资源。

3.当线程为joinable时，也可在线程中调用 pthread_detach(pthread_self());来分离自己。

7. 保证线程安全的方法

线程(Thread)，有时被称为轻量级进程(LWP)，是程序执行流的最小单位；一个标准的线程由线程ID、当前指令指针(PC)、寄存器集合和堆栈组成。通常情况下，一个进程由一个到多个线程组成，各个线程之间共享程序的内存空间及一些进程级的资源。

在大多数软件应用中，线程的数量都不止一个，多线程程序处在一个多变的环境中，可访问的全局变量和堆数据随时都可能被其他的线程改变，这就将“线程安全”的问题提上了议程。那么，如何确保线程的安全呢？

线程安全
一般说来，确保线程安全的方法有这几个：竞争与原子操作、同步与锁、可重入、过度优化。

竞争与原子操作
多个线程同时访问和修改一个数据，可能造成很严重的后果。出现严重后果的原因是很多操作被操作系统编译为汇编代码之后不止一条指令，因此在执行的时候可能执行了一半就被调度系统打断了而去执行别的代码了。一般将单指令的操作称为原子的(Atomic)，因为不管怎样，单条指令的执行是不会被打断的。

因此，为了避免出现多线程操作数据的出现异常，Linux系统提供了一些常用操作的原子指令，确保了线程的安全。但是，它们只适用于比较简单的场合，在复杂的情况下就要选用其他的方法了。

同步与锁
为了避免多个线程同时读写一个数据而产生不可预料的后果，开发人员要将各个线程对同一个数据的访问同步，也就是说，在一个线程访问数据未结束的时候，其他线程不得对同一个数据进行访问。

同步的最常用的方法是使用锁(Lock)，它是一种非强制机制，每个线程在访问数据或资源之前首先试图获取锁，并在访问结束之后释放锁；在锁已经被占用的时候试图获取锁时，线程会等待，直到锁重新可用。

二元信号量是最简单的一种锁，它只有两种状态：占用与非占用，它适合只能被唯一一个线程独占访问的资源。对于允许多个线程并发访问的资源，要使用多元信号量(简称信号量)。

可重入
一个函数被重入，表示这个函数没有执行完成，但由于外部因素或内部因素，又一次进入该函数执行。一个函数称为可重入的，表明该函数被重入之后不会产生任何不良后果。可重入是并发安全的强力保障，一个可重入的函数可以在多线程环境下放心使用。

过度优化
在很多情况下，即使我们合理地使用了锁，也不一定能够保证线程安全，因此，我们可能对代码进行过度的优化以确保线程安全。

我们可以使用volatile关键字试图阻止过度优化，它可以做两件事：第一，阻止编译器为了提高速度将一个变量缓存到寄存器而不写回；第二，阻止编译器调整操作volatile变量的指令顺序。

在另一种情况下，CPU的乱序执行让多线程安全保障的努力变得很困难，通常的解决办法是调用CPU提供的一条常被称作barrier的指令，它会阻止CPU将该指令之前的指令交换到barrier之后，反之亦然。

8. linux 消息队列 线程安全吗

yes
IPC都是可重入的

在linux下可以使用info libc看看吧

9. linux 消息队列线程安全吗

安全！消息队列是消息的链表，存放在内核中并有消息队列标示符标示。