Linux线程的基础知识

之前我们已经介绍过进程的基本概念，那么线程是什么？
线程是进程内部的一个执行分支，举个栗子：比如一个项目的完成是多个团队之间的合作，和每个团队都是这个项目运行的一个分支。即线程是进程内部的执行分支。

进程的特点：
（1）系统中程序执行和资源分配的基本单位
（2）每个进程都有自己的数据段、代码段、堆栈区
（3）在进行切换时需要比较复杂的上下文切换

线程特点：
（1）减少处理机的空转时间，支持多处理器以及减少上下文切换开销，比创建进程小很多
（2）进程内独立的一条运行路线
（3）线程是CPU调度的基本单位（有多个执行流时才需要调度），也成为轻量级进程

linux中没有真正意义上的线程，所以我们用进程模拟线程，如下图：

各线程之间共享以下资源和环境：
（1）文件描述符表
（2）每种信号的处理方式（SIG_IGN, SIG_DFI或者用户自定义的信号处理函数）
（3）当前工作目录
（4）用户id和组id
任何线程对系统资源的操作都会给其他线程带来影响

各线程私有以下资源：
（1）线程id
（2）上下文，包括各种寄存器的值，程序计数器和栈指针
（3）栈空间
（4）error变量
（5）信号屏蔽字
（6）调度优先级

Linux下的线程库函数是由POSIX标准定义的，称为POSIX thread或pthread。linux中线程函数位于libpthread共享库中，因此在编译时要加上Ipthread。

线程标识:
线程id
进程id在整个系统中是唯一的，线程id只在它所属的进程环境中有效
函数：pthread_self()

返回值：调用线程的id

pthread_t类型通常用结构体表示，不能把它作为整数处理（linux使用无符号长整数表示），为了移植，使用函数来比较线程：pthread_equal()

若两个线程id相等则返回非0值。否则返回0.

创建进程：pthred_create

参数的含义：thread-线程标识符、attr-线程属性设置，通常取NULL、start_routin-线程函数的起始地址，是一个以指向void的指针作为参数和返回值的指针，arg-传递给start_routine的参数。成功返回0，失败返回错误码。

运行结果如下：

退出线程：pthread_exit()

reval-线程结束时的返回值，可由其他函数如pthread_join（）来获取。
exit是退出进程，不能用来退出线程。

在任何一个时间点上，线程是可结合的或者分离的。一个可结合的线程能够被其他线程收回其资源和杀死。在其他资源回收之前，它的存储器资源（例如栈）是不释放的。相反，一个分离的线程是不能被其他线程回收或杀死的，它的存储器资源在它终止时由系统自动释放。

等待线程：pthread_join()

th-等待线程的标识符
thread_return-用户定义的指针，用来存储被等待线程结束时的返回值（不为NULL时）。成功放回，出错返回错误码。
由于一个进程中的多个线程是共享数据段的，通常在线程退出之后，退出线程所占用的资源并不胡随着线程的终止而得到释放，等待方式为阻塞时等待。

取消线程：pthread_cancel()

th-要取消的线程的标识符。成功返回，出错返回错误码。
作用：取消同一进程中的其他线程，被取消的线程可以设置自己的取消状态，被取消的线程接收到另一个线程的取消请求后，是接受还是忽略这个请求，如果接受，是立刻进行终止操作还是等待某个函数的调用等。

进程分离：pthread_detach()

将子线程设置为分离的，则线程结束后会自动释放所有资源。