一、線程基本概念

線程是進程內的一個執行單元，多個線程共享進程的資源（如內存、文件描述符等），但每個線程擁有自己的寄存器、棧等。與進程相比，線程的創建、切換開銷較小，能更高效地利用 CPU 資源。

二、線程創建與終止

• 創建 ：在 Linux 下，使用 pthread 庫的 pthread_create 函數創建線程。函數原型為 int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg); 參數 thread 存儲創建成功后的線程 ID，attr 為線程屬性（NULL 表示默認屬性），start_routine 是線程執行的函數，arg 為傳遞給執行函數的參數。

• 終止 ：線程可通過多種方式終止。一種是線程函數執行完畢正常退出；二是調用 pthread_exit 函數，參數用于返回線程的退出狀態；三是其他線程調用 pthread_cancel 函數來終止指定線程。

三、線程同步與互斥

• 互斥鎖（Mutex） ：防止多個線程同時訪問共享資源。使用 pthread_mutex_init 初始化互斥鎖，pthread_mutex_lock 鎖定互斥鎖，pthread_mutex_unlock 解鎖。需要注意避免死鎖問題，如不同線程按不同順序加鎖。

• 條件變量 ：讓線程等待某個條件滿足再繼續執行。與互斥鎖配合使用，pthread_cond_wait 會阻塞線程，直到另一個線程發出 pthread_cond_signal 或 pthread_cond_broadcast 信號。

• 讀寫鎖（RWLock） ：允許多個線程同時讀共享數據，但寫操作時只能有一個線程訪問。適用于讀操作多于寫操作的場景，通過 pthread_rwlock_t 類型及相關操作函數實現。

四、線程屬性設置

線程創建時可以設置屬性，如分離狀態（通過 pthread_attr_setdetachstate）。分離線程在終止時自動釋放資源，而非分離線程需其他線程通過 pthread_join 來回收資源。

五 、線程局部存儲（TLS）

為每個線程提供獨立的變量副本，避免共享變量的同步問題。使用 pthread_key_create 創建鍵，pthread_setspecific 設置線程局部變量，pthread_getspecific 獲取變量。

六、線程池

線程池預先創建一定數量的線程，避免頻繁創建和銷毀線程的開銷。任務放入任務隊列，線程從隊列中獲取任務執行。Linux 下可借助第三方庫或自己實現簡單的線程池。

七、性能優化與注意事項

• 合理控制線程數量，避免過度線程化導致上下文切換頻繁。

• 在同步機制中，盡量減少鎖的粒度，使用更高效的同步策略，如無鎖編程（適用于簡單場景，部分應用場景下性能更優）。

八、實際應用案例

• 在服務器開發中，使用多線程處理多個客戶端連接，每個線程負責與一個客戶端通信。

• 多媒體處理中，不同線程負責數據讀取、處理、輸出等不同階段，提高處理效率。