面试题：C语言中Linux线程创建并发限制相关基础

Question

在Linux环境下使用C语言创建线程，简述线程创建并发限制可能与哪些系统资源相关？如果在创建线程时遇到并发限制错误，你会从哪些方面排查问题？

Answer 1

线程创建并发限制相关的系统资源

1. 文件描述符：每个线程都需要一定数量的文件描述符，如标准输入、输出、错误等。系统对文件描述符总数有限制，可通过ulimit -n查看。若线程创建过多，可能耗尽文件描述符资源。
2. 内存：每个线程都有自己的栈空间，栈空间大小可通过pthread_attr_setstacksize设置，默认情况下通常为8MB。创建大量线程会消耗大量内存，系统内存不足时会限制线程创建。
3. 进程资源限制：Linux系统对每个进程可使用的资源有诸多限制，例如ulimit -u限制每个用户可同时运行的进程数，线程属于进程的一部分，也会受到类似限制。
4. 内核线程数限制：内核自身也有对线程数的限制，例如/proc/sys/kernel/threads-max指定了系统范围内可创建的最大线程数。

遇到并发限制错误排查问题的方面

1. 检查资源限制：
   • 使用ulimit -a查看当前进程的资源限制，确保线程栈大小、文件描述符数量等限制足够。若不足，可通过ulimit -n [new_value]等命令临时调整，或修改配置文件（如/etc/security/limits.conf）进行永久调整。
   • 查看/proc/sys/kernel/threads-max，确认系统范围内的线程数限制是否过低，必要时可适当增大该值，但需谨慎操作，避免对系统稳定性产生影响。
2. 内存使用情况：
   • 使用free -h查看系统内存使用情况，判断是否因内存不足导致线程创建失败。若内存紧张，可考虑优化程序内存使用，或增加系统内存。
   • 检查线程栈大小设置是否过大，若每个线程栈占用空间过大，可适当减小栈大小（但要确保线程运行所需的栈空间足够），通过pthread_attr_setstacksize设置合适的栈大小。
3. 代码逻辑问题：
   • 检查线程创建的逻辑，是否存在不必要的线程创建，例如在循环中频繁创建线程，可考虑使用线程池技术来复用线程，减少线程创建开销。
   • 确认线程创建函数pthread_create的返回值，根据返回值判断具体错误原因，如EAGAIN表示系统暂时资源不足，EINVAL表示参数无效等，针对不同错误进行相应处理。