线程概念
什么是线程
LWP: light wight process,轻量级进程，本质还是进程（在Linux环境下）
进程：独立地址空间，拥有PCB
线程：也有PCB，但没有独立的地址空间（共享）
区别：在于是否共享地址空间
Linux下： 进程：最小的执行单位
线程：最小分配资源单元，可看成是只有一个进程的线程
Linux线程实现原理
1、轻量级线程也有PCB，创建线程使用的底层函数和进程一样，都是clone
2、从内核里看进程和线程是一样的，都有各自不同的PCB，但是PCB中指向内存资源的三级页表示相同的，
3、进程可以蜕变成线程
4、线程可看做寄存器和栈的结合
5、在Linux下，线程是最小的执行单位，进程是最小的资源分配单位。
查看LWP号
ps -lf pid 查看指定进程的lwp号
ps –aux 看进程
ps –eLf 看线程
ps –Lw pid 查看某一个进程的线程有那些
线程共享资源
1、文件描述符表
2、每种信号的处理方式
3、当前工作目录
4、用户ID和组ID
5、内存地址空间（Text/data/bss/堆/共享库）
线程非共享资源
1.线程id
2.处理器现场和栈指针(内核栈)
3.独立的栈空间(用户空间栈)
4.errno变量
5.信号屏蔽字
6.调度优先级
线程优缺点
优点：
提高程序的并发性
开销小，不用重新分配内存
通信和共享数据方便
缺点：
线程不稳定（库函数实现）
线程调试比较困难（gdb支持不好）
线程无法使用unix经典事件，例如信号
线程原语
1、pthread_create
1. #include <pthread.h> 2. 3. int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg); 4. 5. 6. pthread_t *thread:传递一个pthread_t变量地址进来，用于保存新线程的tid（线程ID） 7. 8. const pthread_attr_t *attr:线程属性设置，如使用默认属性，则传NULL 9. 10. void *(*start_routine) (void *):函数指针，指向新线程应该加载执行的函数模块 11. 12. void *arg:指定线程将要加载调用的那个函数的参数
返回值:成功返回0，失败返回错误号。以前学过的系统函数都是成功返回0，失败返回-1，而错误号保存在全局变量errno中，而pthread库的函数都是通过返回值返回错误号，虽然每个线程也都有一个errno，但这是为了兼容其它函数接口而提供的，pthread库本身并不使用它，通过返回值返回错误码更加清晰。
在一个线程中调用pthread_create()创建新的线程后，当前线程从pthread_create()返回继续往下执行，而新的线程所执行的代码由我们传给pthread_create的函数指针start_routine决定。
2、pthread_self
1. #include <pthread.h> 2. 3. pthread_t pthread_self(void);
获取调用线程tid，其作用对应进程中getpid（）函数。
线程ID：pthread_t类型，其本质是在Linux下午无符号整数，其他系统中可能是结构体实现
线程ID是进程内部识别标志。（两个进程间，线程ID允许相同）
注意：不应该使用全局变量pthread_t tid，在子进程中通过pthread_create传出参数来获取线程ID，而应该使用pthread_self()
线程ID与线程号的区别：
Ps –eLf命令看到的LWP那一列是线程号，线程号是CPU分配时间轮片的依据
Pthread_self得到的是线程ID，线程ID用来在进程内部区分线程
程序1：循坏创建多个子线程
1. #include <stdio.h> 2. #include <string.h> 3. #include <unistd.h> 4. #include <stdlib.h> 5. #include <pthread.h> 6. 7. void *thread_func(void *arg) 8. { 9. int i = (int )arg; 10. sleep(i); 11. printf("%dth thread: thread id = %lu, pid = %u\n", i+1, pthread_self(), getpid()); 12. 13. return NULL; 14. } 15. 16. int main(void) 17. { 18. pthread_t tid; 19. int ret, i; 20. 21. for(i=0; i<5; i++){ 22. ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, (void *)i); 23. if(ret != 0){ 24. fprintf(stderr, "pthread_create error:%s\n", strerror(ret)); 25. exit(1); 26. } 27. } 28. 29. //sleep(i); 30. 31. //return 0; //将当前进程退出 32. pthread_exit(NULL); 33. 34. }
执行结果如下：
线程默认共享数据段、代码段等地址空间，常用的是全局变量，而进程不共享全局变量，只能借助mmap.
程序2：验证线程之间共享全局数据
1. #include <stdio.h> 2. #include <string.h> 3. #include <unistd.h> 4. #include <stdlib.h> 5. #include <pthread.h> 6. 7. int var = 100; 8. 9. void *tfn(void *arg) 10. { 11. var = 200; 12. printf("thread.\n"); 13. 14. return NULL; 15. } 16. 17. int main(void) 18. { 19. printf("At first var = %d.\n", var); 20. 21. pthread_t tid; 22. pthread_create(&tid, NULL, tfn, NULL); 23. sleep(1); 24. 25. printf("after pthread_create, var = %d.\n", var); 26. 27. return 0; //将当前进程退出 28. 29. }
执行结果如下：
3、pthread_exit
1. #include <pthread.h> 2. 3. void pthread_exit(void *retval);
void *retval:线程退出时传递出的参数，可以是退出值或地址，如是地址时，不能是线程内部申请的局部地址。一般传NULL。
pthread_exit与exit的区别：
调用线程退出函数pthread_exit，只是推出当前线程
任何线程里使用exit都会导致进程退出，主控线程退出时不能return或exit，因为会影响其他线程未工作。
exit与_exit的区别：
exit关闭C标准文件流，并刷新文件缓冲区
_exit（Linux底层函数），导致进程退出，关闭未关闭的文件描述符
需要注意，pthread_exit或者return返回的指针所指向的内存单元必须是全局的或者是用malloc分配的，不能在线程函数的栈上分配，因为当其它线程得到这个返回指针时线程函数已经退出了。
4、pthread_join
阻塞等待线程退出，获取线程退出状态，其作用对应进程中的waitpid()函数
1. #include <pthread.h> 2. 3. int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
pthread_t thread:回收线程的tid
void **retval:接收退出线程传递出的返回值
返回值：成功返回0，失败返回错误号
5、pthread_cancel
在进程内的某个线程可以取消另一个线程
1. #include <pthread.h> 2. 3. int pthread_cancel(pthread_t thread);
6、pthread_detach
1. #include <pthread.h> 2. 3. int pthread_detach(pthread_t tid);
pthread_t tid:分离线程tid
返回值：成功返回0，失败返回错误号。
一般情况下，线程终止后，其终止状态一直保留到其它线程调用pthread_join获取它的状态为止。但是线程也可以被置为detach状态，这样的线程一旦终止就立刻回收它占用的所有资源，而不保留终止状态。不能对一个已经处于detach状态的线程调用pthread_join，这样的调用将返回EINVAL。如果已经对一个线程调用了pthread_detach就不能再调用pthread_join了。
7、pthread_equal
比较两个线程是否相等
线程终止方式
如果需要只终止某个线程而不终止整个进程，可以有三种方法：
1.从线程主函数return。这种方法对主控线程不适用，从main函数return相当于调用exit。
2.一个线程可以调用pthread_cancel终止同一进程中的另一个线程。
3.线程可以调用pthread_exit终止自己
