言之者无罪，闻之者足以戒。 ——《诗序》
Linux多线程编程：
线程：一个正在执行的程序，它是资源分配的最小单位；进程中的事情需要按照一定的顺序逐个进行。
那么什么是线程？
线程：有时又称轻量级进程，程序执行的最小单位，系统独立调度和分析cpu的基本单位，它是进程中的一个实体。一个进程中可以有多个线程，这些线程共享进程的所有资源，线程本身只包含一点必不可少的资源。
线程：
（1）并发：是指在同一时刻，只能有一条指令执行，但多个进程指令被快速轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。（看起来是同时发生的）（单核）
（2）并行：是指在同一时刻，有多条指令在多个处理器上同时执行。（真正的同时发生）
（3）同步：彼此有依赖关系的调用不应该“同时发生”，而同步就是要阻止那些“同时发生”的事情。
（4）异步：异步是和同步的概念是相对的，任何两个彼此独立的操作是异步的，它表明事情独立的发生
多线程的优势：
（1）在多处理器中开发程序的并行性
（2）在等在慢速IO操作时，程序可以执行其他操作，提高并发性
（3）模块化的编程，能更清晰的表达程序中独立事件的关系，结构清晰
（4）占用较少的系统资源
（多线程不一定要多处理器）
一、线程的创建和生命
1、创建新的线程：
| 线程 | 进程 | |
| 标识符类型 | pthread_t | pid_t |
| 获取id | pthread_self() | getpid() |
| 创建 | pthread_create() | frok() |
(1) pthread_self
pthread_self(void)
头文件： #include <pthread.h>
参数：无
返回值：线程的ID
注意：在编译的时候要加上 -lpthread
下面通过一个小程序学习一下这个函数：
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
pid_t pid;
pthread_t tid;
pid=getpid();
tid=pthread_self();
printf("pid is %u,tid is %X\n",pid,tid);
return 0;
}
（2）pthread_create
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
头文件：#include <pthread.h>
第一个参数：新线程的ID，如果成功则新线程的ID会填充到thread指向的内存
第二个参数：线程属性（调度策略、继承性、分离性等）（可以写NULL）
第三个参数：回调函数（新线程要执行的函数）
第四个参数：回调函数的参数
返回值：成功返回0，失败则返回错误码
注意：编译时要连接库libpthread；就是编译的时候要加 -lpthread
直接给出程序：
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
void print_id(char *s)
{
pid_t pid;
pthread_t tid;
pid = getpid();
tid = pthread_self();
printf("%s pid is %u,tid is %X\n",s,pid,tid);
}
void *thread_fun(void *arg)
{
print_id(arg);
return (void *)0;
}
int main()
{
pthread_t ntid;
int err;
err = pthread_create(&ntid,NULL,thread_fun,"new thread");
if(err != 0)
{
printf("create new thread failure\n");
return -1;
}
print_id("main thread:");
sleep(2);
// print_id("main thread:");
return 0;
}
2、线程的生命周期
（1）当c程序运行时，首先运行main函数。在线程代码中，这个特殊的执行流被称作初始线程或者主线程。你可以在初始化线程中做任何普通线程可以做的事。
（2）主线程的特殊性在于，它在main函数返回的时候会导致进程结束，进程内所有的线程也将会结束。这可不是一个好事情，你可以在主线程中调用pthread_exit函数，这样进程就会等待所有的线程结束才终止。
（3）主线程接收参数的方式是通过argc和argv，而普通的线程只有一个参数void *
（4）在绝大多数情况下，主线程在默认堆栈上运行，这个堆栈可以增长到足够的长度，而普通线程的堆栈是受限制的，一旦溢出就会产生错误
（5）主线程是跟随着进程的创建而创建
（6）其他线程可以通过调用函数来创建，主要调用pthread_create
（7）新线程可能在当前线程从函数pthread_create返回之前就已经运行了，甚至新线程可能早当前线程从函数pthread_create返回之前就已经运行结束了。
（1）线程的创建：
下面写一个程序：
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
struct student
{
int age;
char name[20];
char id[4];
};
void *thread_fun(void *stu)
{
sleep(1);
printf("student age is %d, name is %s, id is %s\n",((struct student *)stu)->age,((struct student *)stu)->name,((struct student *)stu)->id);
return (void *)0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t tid;
int err;
int *rval;
int i;
struct student stu;
stu.age = 20;
memcpy(stu.name,"xiaoyi",20);
memcpy(stu.id,"007",4);
err=pthread_create(&tid,NULL,thread_fun,(void *)(&stu));
if(err !=0)
{
printf("create new thread failure\n");
return -1;
}
printf("main thread have %d\n",argc);
for(i=0;i<argc;i++)
{
printf("main thread args is %s\n",argv[i]);
}
// sleep(1);
pthread_exit(rval);
}
这个程序我们基本上把上面所有的函数都用上了。
（2）线程的四个基本状态：
| 状态 | 含义 |
| 就绪 | 线程能够运行，但是在等待可用的处理器 |
| 运行 | 线程正在运行，在多核系统中，可能同时有多个线程在运行 |
| 阻塞 | 线程在等待处理器以外的其他条件 |
| 终止 | 线程从启动函数中返回，或者调用pthread_exit函数，或者被取消 |
1）、当线程刚被创建时就处于就绪状态，或者当线程被解除阻塞以后会处于就绪状态。就绪的线程在等待一个可以用的处理器，当一个运行的线程被抢占时，它立刻又回到就绪状态。
2）、当处理器选中一个就绪的线程执行时，它立刻变成运行状态。
3）、线程会在一下情况下发生阻塞：试图加锁一个已经被锁住的互斥量，等待某个条件变量，调用singwait等待尚未发生的信号，执行无法完成的IO信号，由于内存页错误。
4）、线程通常启动函数中返回来终止自己，或者调用pthread_exit退出，或者取消线程
（3）回收：
线程的分离属性：分离一个正在运行的线程并不影响它，仅仅是通知当前系统该线程结束时，其所属的资源可以回收，一个没有被分离的线程在终止时会保留它的虚拟内存，包括他们的堆栈和其他系统资源，有时这种线程被称为“僵尸线程”。创建线程时默认是非分离的。
如果线程具有分离属性，线程终止时会被立刻回收，回收将释放掉所有在线程终止时未释放的系统资源和进程资源，包括保存线程返回值的内存空间，堆栈，保存寄存器的内存空间等。
终止被分离的线程会释放所有的系统资源，但是你必须释放由该线程占有的程序资源。由malloc或mmap分配的内存可以在任何时候由任何线程释放，条件变量、互斥量、信号灯可以由任何线程销毁，只要他们被解锁了或没有线程等待。但是只有互斥量的主人才能解锁它，所以在线程终止前，你需要解锁互斥量。