一、什么是线程         1、LWP：light weight process  轻量级的进程，本质仍是进程（在 Linux 环境下）         2、进程：有独立地址空间，拥有 PCB          3、线程：也有 PCB，但没有独立的地址空间（共享）         4、区别：在于是否共享地址空间。例如：独居（进程），合租（线程）。         5、在 Linux  线程是是 CPU 调度和执行的最小单位，进程是系统分配资源和调度的最小单位，可以看成只有一个线程的进
二、Linux 内核线程实现原理          1、轻量级进程（light-weight process ）,也有 PCB，创建进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是相同的。          3、进程可以蜕变成线程。          4、线程可看做栈和寄存器的集合。          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 查看指定线程的   lwp 号 三、线程共享资源        1、文件描述符。         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/heap/共享库） 四、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、独立的用户空间（用户空间栈）         4、errno变量         5、信号屏蔽字         6、调度优先级 五、线程优、缺点        1、优点：                    (1)、提高程序并发性                              (2)、开销小                    (3)、数据通信、共享数据方便        2、缺点：                    (1)、库函数、不稳定                    (2)、调试、编写困难、gdb 调试不支持                    (3)、对信号支持不好 六、线程控制原语        1、pthread_self 函数              作用： 获取线程 ID ，其作用对应进程中的 getpid() 函数。              函数原型：                               #include pthread_t pthread_self(void);              返回值：                           成功，返回 0 ；失败：无返回值。              线程 ID： pthread_t 类型，本质：在 Linux下无符号整数 （%lu）,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，允许线程 ID 相同）              注意：                      不应使用全局变量 pthread_t tid,在子线程中通过 pthread_create 传出参数来获取线程 ID，而应使用 pthread_self。
#include #include #include #include #include void *thd_func(void *arg) { printf("In thread id = %lu,pid = %u ",pthread_self(),getpid()); return NULL; } int main(void) { pthread_t tid; int ret; printf("In main 1: id = %lu,pid = %u ",pthread_self(),getpid()); ret = pthread_create(&tid,NULL,thd_func,NULL); if( ret !=0 ) { fprintf(stderr,"pthread_create error:%s ",strerror(ret)); exit(1); } sleep(1); printf("In main2: id = %lu,pid = %u ",pthread_self(),getpid()); return 0; }

       2、pthrea_create函数              作用：创建一个新的线程，其作用对应 进程中的 fork () 函数。              函数原型：                              #include int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
             返回值：                          成功：返回 0 ；失败：返回错误号             --------------------------- 在Linux 下所有和线程相关的控制原语失败均返回 错误号。              参数：                      pthread_t：当前Linux 中可以理解为： typedef unsigned long int pthread_t                      参数1：传出参数，保存系统为我们分配好的线程 ID。                      参数2：通常传 NULL，表示使用线程默认属性。若想使用具体属性也可以修改该参数。                      参数3：函数指针，指向主线程函数（线程体），该函数运行结束，则线程结束。                      参数4：线程主函数执行期间所使用的参数。                   在一线程中调用 pthread_create() 创建新的线程后，当线程从 pthread_create() 返回继续往下执行，而新的线程所执行的代码由我们所传给 pthread_create()的函数指针决定。pthread_create 创建成功返回后，新创建的线程 ID 被填写到 thread 参数所指向的内存单元。                     attr 参数表示线程属性。
           循环创建  N 个线程，示例代码：                     /* 循环创建 N 个子进程 */ #include #include #include #include #include void *thd_func(void *arg) { int i = (int)arg; sleep(i); printf("%dthd id = %lu,pid = %u ",i+1,pthread_self(),getpid()); return NULL; } int main(void) { pthread_t tid; int ret; int i; for( i=0;i<5;i++ ) { ret = pthread_create(&tid,NULL,thd_func,(void*)i); if( ret !=0 ) { fprintf(stderr,"pthread_create error:%s ",strerror(ret)); exit(1); } } sleep(i); return 0; }                         3、线程共享：                  线程间共享全局变量。                  注意：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            4、pthread_exit 函数                  作用：将单个线程退出                  函数原型：
#include void pthread_exit(void *retval);                   参数：                            retval 表示线程退出状态，通常传 NULL。                    注意：                                线程中禁止使用 exit 函数，会导致进程内的所有线程全部退出。在多线程环境中，应尽量少用或者不用 eixt 函数。取而代之，使用 pthread_exit 函数，将单个线程退出。任何线程里 exit 导致进程退出，其他线程未工作结束，主控线程退出时不能 return 或 exit。                                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 malloc 分配的，不能再线程函数的栈上分配，因为当其他函数得到这个返回指针时线程函数已经退出了。             5、pthread_join 函数                   作用：阻塞等待线程退出，获取线程退出状态   ，其作用对应于进程中的 waitpid()函数。                   函数原型：                          #include int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);                    返回值：                                 成功：返回 0 ； 失败：返回错误号                     参数：                                  thread      线程 ID（注意不是指针）                                  retval        存储线程结束状态。                      对比进程和线程记忆：                                  进程中： main 返回值、exit 参数 ------> int;   等待子进程结束   wait  函数参数 ------> int *                                  线程中： 线程主函数返回值、pthread_exit ---------->void *;等待子线程结束  pthread_join   函数参数 ---------->void **
#include #include #include #include #include typedef struct { char ch; int var; char str[64]; }exit_t; void *thd_func(void *arg) { exit_t *retval = (exit_t*)arg; retval->ch = 'm'; retval->var = 200; strcpy(retval->str,"my Thread "); pthread_exit((void*)retval); return NULL; } int main(void) { pthread_t tid; int ret; exit_t *retval = (exit_t*) malloc(sizeof(exit_t)); ret = pthread_create(&tid,NULL,thd_func,(void*)retval); if( ret !=0 ) { fprintf(stderr,"pthread_create error:%s ",strerror(ret)); exit(1); } pthread_join(tid,(void**)&retval); printf("ch = %c,var = %d,str = %s ",retval->ch,retval->var,retval->str); free(retval); return 0; }
           6、pthread_detach 函数                 作用：实现线程分离                 函数原型：                             #include int pthread_detach(pthread_t thread);
                  返回值：                                成功，返回0；失败：返回错误号                   注意：                            (1)、线程分离状态：指定该状态，线程主动与主控线程断开关系。线程结束后，其退出状态不由其他线程获取，而直接自己自动释放。网络、多线程服务中常用。                            (2)、进程若有该机制，将不会产生僵尸进程。僵尸进程的产生主要由于进程死后，大部分资源被释放，一点残留资源人存留在系统中，导致内核认为该进程仍存在。                            (3)、也可使用 pthread_create 函数参数 2 （线程属性）来设置线程分离。                    #include #include #include #include #include void *thd_func(void *arg) { int n = 3; while(n--) { printf("thread count = %d ",n); sleep(1); } // return (void*)1; pthread_exit((void*)1); // return 和 pthread_exit 的作用相同 } int main(void) { pthread_t tid; void *tret; int err; pthread_create(&tid,NULL,thd_func,NULL); pthread_detach(tid); // 让线程分离--------自动退出，无系统残留资源 while(1) { err = pthread_join(tid,&tret); printf("-------------- err = %d ",err); if( err != 0 ) fprintf(stderr,"thread_join error: %s ",strerror(err)); else fprintf(stderr,"thread exit code %d ",(int)tret); sleep(1); } return 0; }  
            7、pthread_cancel 函数                  作用 ；杀死（取消）线程，其作用对应于进程中的 kill() 函数。                  函数原型：                              #include int pthread_cancel(pthread_t thread);
                 返回值：                              成功：返回 0；失败：返回错误号                   注意：                            (1)、线程的取消不是实时的，而有一定的时延。需要等待线程达到某个取消点（检查点）。                            (2)、取消点：是线程检查是否被取消，并按请求进行动作的一个位置。通常是一些系统调用 create、open、pause、close、read、write......执行命令 man 7  threads  可查看具备这些取消点的系统调用列表。                            (3)、可以粗略的认为一个系统调用（进入内核）即为一个取消点。如线程中没有取消点，可以通过调用 pthread_testcancel 函数自行设置一个取消点。                            (4)、被取消的线程，退出定义在 Linux 的 pthread 库中，常数 PTHREAD_CANCEL 的值是 -1 ，可在头文件 pthread.h 中只找到它的定义 #define  PTHREAD_CANCEL （(void*)-1）。因此，当我们对一个已经被取消的线程使用 pthread_join 回收时，得到的返回值为 -1 。            七、线程使用注意事项h        1、主线程退出时其他线程不退出，主线程应该调用 pthread_exit        2、避免僵尸线程              pthread_join()              pthread_detach()              pthread_create() 指定分离属性              被 Join 线程肯能在 join 函数返回前就释放自己的所有内存资源，所以不应当返回被回收线程中的值。         3、malloc 和 mmap 申请的内存可以被其他线程释放         4、应避免在多线程模型中调用 fork 除非，马上 exec ，子进程中只有调用 fork 的线程存在，其他线程在子进程中均 pthread_exit         5、信号的复杂语义很难和多线程共存，应避免在多线程中引入信号机制。