進程與線程
??????典型的UNIX/Linux進程可以看成只有一個控制線程：一個進程在同一時刻只做一件事情。有了多個控制線程后，在程序設計時可以把進程設計成在同一時刻做不止一件事，每個線程各自處理獨立的任務。

??????　進程是程序執行時的一個實例，是擔當分配系統資源（CPU時間、內存等）的基本單位。在面向線程設計的系統中，進程本身不是基本運行單位，而是線程的容器。程序本身只是指令、數據及其組織形式的描述，進程才是程序（那些指令和數據）的真正運行實例。
?????? “進程——資源分配的最小單位，線程——程序執行的最小單位”
??????一個進程至少包含一個線程，進程是運行的程序，程序是靜態的概念，進程是動態的概念。
??????進程有獨立的地址空間，一個進程崩潰后，在保護模式下不會對其它進程產生影響，而線程只是一個進程中的不同執行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量，但線程沒有單獨的地址空間，一個線程死掉就等于整個進程死掉，所以多進程的程序要比多線程的程序健壯，但在進程切換時，耗費資源較大，效率要差一些。但對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發操作，可以用線程，也可以用進程間的通信。
使用線程的理由
??????從上面我們知道了進程與線程的區別，其實這些區別也就是我們使用線程的理由。總的來說就是：進程有獨立的地址空間，線程沒有單獨的地址空間（同一進程內的線程共享進程的地址空間）。

??????使用多線程的理由之一是和進程相比，它是一種非常"節儉"的多任務操作方式。我們知道，在Linux系統下，啟動一個新的進程必須分配給它獨立的地址空間，建立眾多的數據表來維護它的代碼段、堆棧段和數據段，這是一種"昂貴"的多任務工作方式。而運行于一個進程中的多個線程，它們彼此之間使用相同的地址空間，共享大部分數據，啟動一個線程所花費的空間遠遠小于啟動一個進程所花費的空間，而且，線程間彼此切換所需的時間也遠遠小于進程間切換所需要的時間。據統計，總的說來，一個進程的開銷大約是一個線程開銷的30倍左右，當然，在具體的系統上，這個數據可能會有較大的區別。

??????使用多線程的理由之二是線程間方便的通信機制。對不同進程來說，它們具有獨立的數據空間，要進行數據的傳遞只能通過通信的方式進行，這種方式不僅費時，而且很不方便。線程則不然，由于同一進程下的線程之間共享數據空間，所以一個線程的數據可以直接為其它線程所用，這不僅快捷，而且方便。當然，數據的共享也帶來其他一些問題，有的變量不能同時被兩個線程所修改，有的子程序中聲明為static的數據更有可能給多線程程序帶來災難性的打擊，這些正是編寫多線程程序時最需要注意的地方。
Linux上線程開發API概要
??????多線程開發在 Linux 平臺上已經有成熟的 pthread 庫支持。其涉及的多線程開發的最基本概念主要包含三點：線程，互斥鎖，條件。其中，線程操作又分線程的創建，退出，等待 3 種。互斥鎖則包括 4 種操作，分別是創建，銷毀，加鎖和解鎖。條件操作有 5 種操作：創建，銷毀，觸發，廣播和等待。其他的一些線程擴展概念，如信號燈等，都可以通過上面的三個基本元素的基本操作封裝出來。詳細請見下表：
1、線程創建

#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);
// 返回：若成功返回0，否則返回錯誤編號
//pthread_t是無符號的長整型，第一個參數是pthread_t類型的指針，
//第個二參數是線程的屬性
//第三個參數是函數指針
//最后一個參數是給線程傳參的一個參數

當pthread_create成功返回時，由tidp指向的內存單元被設置為新創建線程的線程ID。attr參數用于定制各種不同的線程屬性，暫可以把它設置為NULL，以創建默認屬性的線程。

新創建的線程從start_rtn函數的地址開始運行，該函數只有一個無類型指針參數arg。如果需要向start_rtn函數傳遞的參數不止一個，那么需要把這些參數放到一個結構中，然后把這個結構的地址作為arg參數傳入。
線程的退出

單個線程可以通過以下三種方式退出，在不終止整個進程的情況下停止它的控制流：

1）線程只是從啟動例程中返回，返回值是線程的退出碼。

2）線程可以被同一進程中的其他線程取消。

3）線程調用pthread_exit：
pthread_exit函數

#include <pthread.h>
int pthread_exit(void *rval_ptr);

rval_ptr是一個無類型指針，與傳給啟動例程的單個參數類似。進程中的其他線程可以通過調用pthread_join函數訪問到這個指針。
線程等待

#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);
// 返回：若成功返回0，否則返回錯誤編號

調用這個函數的線程將一直阻塞，直到指定的線程調用pthread_exit、從啟動例程中返回或者被取消。如果例程只是從它的啟動例程返回i，rval_ptr將包含返回碼。如果線程被取消，由rval_ptr指定的內存單元就置為PTHREAD_CANCELED。

可以通過調用pthread_join自動把線程置于分離狀態，這樣資源就可以恢復。如果線程已經處于分離狀態，pthread_join調用就會失敗，返回EINVAL。

如果對線程的返回值不感興趣，可以把rval_ptr置為NULL。在這種情況下，調用pthread_join函數將等待指定的線程終止，但并不獲得線程的終止狀態。
線程的脫離
一個線程或者是可匯合（joinable，默認值），或者是脫離的（detached）。當一個可匯合的線程終止時，它的線程ID和退出狀態將留存到另一個線程對它調用pthread_join。脫離的線程卻像守護進程，當它們終止時，所有相關的資源都被釋放，我們不能等待它們終止。如果一個線程需要知道另一線程什么時候終止，那就最好保持第二個線程的可匯合狀態。

pthread_detach函數把指定的線程轉變為脫離狀態。

#include <pthread.h>
int pthread_detach(pthread_t thread);
// 返回：若成功返回0，否則返回錯誤編號

本函數通常由想讓自己脫離的線程使用，就如以下語句：

pthread_detach(pthread_self());

線程ID獲取及比較

#include <pthread.h>
pthread_t pthread_self(void);
// 返回：調用線程的ID

對于線程ID比較，為了可移植操作，我們不能簡單地把線程ID當作整數來處理，因為不同系統對線程ID的定義可能不一樣。我們應該要用下邊的函數：

#include <pthread.h>
int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2);
// 返回：若相等則返回非0值，否則返回0

對于多線程程序來說，我們往往需要對這些多線程進行同步。同步（synchronization）是指在一定的時間內只允許某一個線程訪問某個資源。而在此時間內，不允許其它的線程訪問該資源。我們可以通過互斥鎖（mutex），條件變量（condition variable）和讀寫鎖（reader-writer lock）來同步資源。在這里，我們暫不介紹讀寫鎖。
代碼示例

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
//int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);void*func1(void *arg)
{static int ret=10;//如果不是 static 函數調用結束后 ret 的值會消失static char*p="t1 is run out";printf("t1 :%ld thread is created\n",(unsigned long)pthread_self());printf("t1:param is %d\n",*((int*)arg));pthread_exit((void*)p);
}
int main()
{int ret;int param=100;char *pret;pthread_t t1;ret=pthread_create(&t1,NULL,func1,(void*)&param);if(ret==0){printf("main:create t1 success\n");}printf("main : %ld \n",(unsigned long)pthread_self());pthread_join(t1,(void**)&pret);//這個函數用來等t1線程的退出，他是用在主線程中printf("main:t1 quite return is %s\n",pret);return 0;
}

體現線程共享內存空間代碼

{
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
//int pthread_create(pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);
int g_data=0;//主進程和進程1和進程2都共享這一個全局變量
void*func1(void *arg)
{printf("t1 :%ld thread is created\n",(unsigned long)pthread_self());printf("t1:param is %d\n",*((int*)arg));while(1){printf("t1 printf is %d\n",g_data++);sleep(1);}
}void*func2(void *arg)
{printf("t2 :%ld thread is created\n",(unsigned long)pthread_self());printf("t2:param is %d\n",*((int*)arg));while(1){printf("t2 printf is %d\n",g_data++);sleep(1);}
}int main()
{int ret;int param=100;pthread_t t1;pthread_t t2;ret=pthread_create(&t1,NULL,func1,(void*)&param);if(ret==0){printf("main:create t1 success\n");}ret=pthread_create(&t2,NULL,func2,(void*)&param);if(ret==0){printf("main:create t2 success\n");}printf("main : %ld \n",(unsigned long)pthread_self());while(1){printf("main printf is %d\n",g_data++);sleep(1);}pthread_join(t1,NULL);//yong laidengdai t1 xiancheng tuichupthread_join(t2,NULL);//yong laidengdai t1 xiancheng tuichureturn 0;
}
//c此程序三個進程的運行順序沒有確定誰先誰后