第1篇 Linux多线程

进程

在了解线程之前，首先需要理解UNIX/Linux进程。 进程是由操作系统创立的，需要相当数量的“开销”。 进程包含有关程序资源和程序执行状态的信息，包括：它是一个在随机访问内存(RAM)中，正在执行的程序，它是资源分配的最小单位。

• 1）进程ID，进程组ID，客户ID和组ID
• 2）环境
• 3）工作目录
• 4）程序说明
• 5）寄存器
• 6）栈
• 7）堆
• 8）文件形容符
• 9）信号动作
• 10）共享库
• 11）进程间通信工具（例如消息队列，管道，信号量或者共享内存）

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线程

它是程序执行的最小单位，又称为轻量级的进程，操作系统独立调度和分派到CPU的基本单位，它是进程中的一个实体，一个进程中可以包含多个线程。这些线程共享同一个进程中的资源，我们之前以进程为单位的编程模式，也叫单线程的编程模式

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• 存在于流程中并使用流程资源
• 只需其父进程存在并且操作系统支持它，便拥有自己的独立控制流
• 仅复制需要独立计划的必要资源
• 可以与平等（独立）运行的其余线程共享进程资源
• 假如父进程死亡-或者相似的事物死亡
• 是“轻量级的”，由于大多数开销已经通过创立其过程来完成。

并发:在同一个核心的CPU中，同一个时刻，只能有一条指令执行，但多个进程指令被快速轮换执行，使得在宏观上具备多个进程同时执行的效果。

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并行:是指在同一个时刻，有多条指令在多个解决器上同时执行。

同步:彼此有依赖关系的调用不应“同时发生”，而同步就是阻止同时发生的事情

异步: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，它表明事件是独立发生的。
https://www.youtube.com/watch?v=ITCB3mNkGk0&list=PLljKjXpjNpgdgqsD0oHnWZeup3qLrudf4&index=3

创立一个线程

首先每个线程，操作系统都会给每个线程分配一个线程ID，在Linux下，进程ID是一个pid_t类型的整数，线程ID是一个标识符类型pthread_t的整数

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像pthread_self()和getpid()这些函数在安装Linux/Unix系统后原生内置的函数，通常叫系统调用(Syscall)，就是系统原生提供给C/C++程序员使用的系统函数接口，这些系统函数通常可以通过man命令能够查到它的使用方法，例如可以在/usr/include目录下查看对应的系统函数的头文件

vim /usr/include/bits/pthreadtypes.h

我们知道，线程ID其实就是一个long int的无符号整数

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我们也可以通过man getpid和man pthread_self分别查看一下，在使用它们之前需要导入那些依赖的头文件，假如你不熟习的系统函数，你应该经常通过man指令来查看对应的形容文档。

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编程示例

我们在没有提及多线程编程模式的时，那些编写的示例代码都是单线程的程序，也就是一个进程中只有一个线程。我们下面的例子是要获取当前运行进程的ID和线程ID,该示例就是一个单线程的程序。

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>int main(void){  pid_t pid=getpid();  pthread_t tid=pthread_self();      printf("当前线程ID:%lx,进程ID:%u\n",tid,pid);  return 0;}

在编译多线程的程序时，记得链接pthread库，即

gcc app.c -o app -pthread

输出

当前线程ID:7fedbcb524c0,进程ID:30167

小结:

进程是获取资源的最小单位，例如组成我们进程的函数栈和堆内存，注意在主流系统中每个进程中有它对应的函数栈和堆内存，而且这些堆和栈对用于它们的进程来说是私有的，其余进程无法访问。

线程是进程中的一个或者多个实例，而线程的职责是消耗进程取得的系统资源(CPU中的寄存器，计算单元和控制单元,以及随机访问内存)，在一个进程中，只有一个线程的程序，该线程也叫主线程，主线程可以创立其余子线程。