一、線程庫管理

tid其實是一個地址?

void* start(void* args)
{const char* name = (const char *)args;while(true){printf("我是新線程 %s ，我的地址：0x%lx\n",name,pthread_self());sleep(1);}return nullptr;
}int main()
{pthread_t tid1;pthread_create(&tid1,nullptr,start,(void*)"thread-1");printf("我是主線程，我的地址：0x%lx\n",pthread_self());void* ret = nullptr;pthread_join(tid1,&ret);return 0;
}

zxw@hcss-ecs-cc58:~/linux_-ubuntu/class/lesson7$ ./mythread 
我是主線程，我的地址：0x7f9dbdc333c0
我是新線程 thread-1 ，我的地址：0x7f9dbdc2f640
我是新線程 thread-1 ，我的地址：0x7f9dbdc2f640
我是新線程 thread-1 ，我的地址：0x7f9dbdc2f640

首先，我們知道pthread. h不是操作系統的接口，而是原生線程庫。那么用戶創建的線程，操作系統無法管理，則需要線程庫來進行管理。他從系統中獲取輕量級進程相關屬性，從用戶中也獲取一些屬性，這樣就先描述起來了，再通過數據結構將線程組織起來，就將線程管理好了。

那么線程庫如何管理呢，在哪管理呢？??

在進程地址空間中，通過?mmap?（共享區）加載了動態庫，我們使用的?pthread?庫就在該區域。pthread?庫會管理進程中的每一個線程，它使用一系列的數據結構（如線程控制塊）來組織和維護線程的相關信息。

每個線程還擁有獨立的棧空間，主線程的棧由操作系統在進程啟動時自動創建，位于進程地址空間的默認棧區；而通過?pthread_create?創建的其他線程，其棧空間默認由操作系統在進程地址空間的線程私有區域進行分配。

當調用?pthread?相關函數時，實際上是對?pthread?庫所管理的這些數據結構進行訪問和操作，從而實現對線程的創建、同步、銷毀等管理功能。

那么現在，我們也可以理解 pthread_t tid 是什么了，他不就是每一個線程在進程地址空間的起始地址嘛，我們pthread_create 對tid進行寫入，因為需要創建對應的數據結構，找到起始地址，然后返回，后續用戶要繼續對線程進行控制，等待啊，終止啊，分離啊，取消啊。都需要傳入tid，也就是能找到在進程地址空間的位置后，才可以處理。

二、線程的局部存儲?

int g_val = 100;void *TreadFun(void *arg)
{while (1){cout << "我是一個新線程,g_val: " << g_val << ",&g_val: " << &g_val << endl;g_val++;sleep(1);}return nullptr;
}int main()
{pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, TreadFun, (void *)"Thread 1");while (1){cout << "我是一個主線程,g_val: " << g_val << ",&g_val: " << &g_val << endl;sleep(1);}pthread_join(tid,nullptr);
}

zxw@hcss-ecs-cc58:~/linux_-ubuntu/class/lesson7/Pthread$ ./testThread 
我是一個主線程,g_val: 100,&g_val: 0x55a1a3616014
我是一個新線程,g_val: 100,&g_val: 0x55a1a3616014
我是一個主線程,g_val: 101,&g_val: 0x55a1a3616014
我是一個新線程,g_val: 101,&g_val: 0x55a1a3616014
我是一個主線程,g_val: 102,&g_val: 0x55a1a3616014
我是一個新線程,g_val: 102,&g_val: 0x55a1a3616014
我是一個主線程,g_val: 103,&g_val: 0x55a1a3616014
我是一個新線程,g_val: 103,&g_val: 0x55a1a3616014

如果我們給全局變量前添加上__thread，GCC/G++編譯器提供的一個擴展，用于聲明線程局部存儲變量。?

__thread int g_val = 100;

重新執行程序，發現地址發生改變

我是一個主線程,g_val: 100,&g_val: 0x7f8c2a39b3bc
我是一個新線程,g_val: 102,&g_val: 0x7f8c2a39763c
我是一個主線程,g_val: 100,&g_val: 0x7f8c2a39b3bc
我是一個新線程,g_val: 103,&g_val: 0x7f8c2a39763c
我是一個主線程,g_val: 100,&g_val: 0x7f8c2a39b3bc
我是一個新線程,g_val: 104,&g_val: 0x7f8c2a39763c

因為我們添加的__thread 會在G++編譯時，給每個線程的局部存儲空間里將變量拷貝進程，私有一份，于是每個線程自己管理自己的那一份資源。?

__thread只能修飾內置類型，如string這種數據結構和自定義類型無法處理。

?三、線程封裝?

#ifndef _THREAD_HPP__
#define _THREAD_HPP__
#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <cstdio>
using namespace std;namespace MyThread
{template <typename T>using func_t = function<void(T)>;static int number = 1;enum TSTATUS{NEW,RUNNING,STOP};template <typename T>class Thread{private:// 成員方法！ void* Routinue(Thread* this,void* args)static void *Routinue(void *args){Thread<T> *t = (Thread<T> *)args;t->_status = TSTATUS::RUNNING;t->_func(t->_data);return nullptr;}void EnableDetach(){_joinable = false;}public:Thread(func_t<T> func, T data) : _func(func), _status(TSTATUS::NEW), _joinable(true), _data(data){_name = "Thread-" + to_string(number++);_pid = getpid();}bool Start(){if (_status != TSTATUS::RUNNING){int n = ::pthread_create(&_tid, nullptr, Routinue, this);if (n != 0)return false;return true;}return false;}bool Stop(){if (_status == TSTATUS::RUNNING){int n = ::pthread_cancel(_tid);if (n != 0)return false;return true;}return false;}bool Join(){if (_joinable){int n = ::pthread_join(_tid, nullptr);if (n != 0)return false;_status = TSTATUS::STOP;return true;}return false;}void Detach(){EnableDetach();pthread_detach(_tid);}bool IsJoinable() { return _joinable; }string Name() { return _name; }~Thread(){}private:string _name;pthread_t _tid;pid_t _pid;bool _joinable; // 是否分離，默認不是func_t<T> _func;TSTATUS _status;T _data;};}#endif