目录

一、线程的基本概念与特征

1. 什么是线程？

2. 核心特征

二、线程与进程的区别

三、线程编程步骤与查看命令

四、线程核心函数（POSIX 标准）

1. 创建线程：pthread_create

2. 获取当前线程 ID：pthread_self

3. 线程退出

五、线程空间的回收

方式一：阻塞回收（pthread_join）

方式二：分离属性（pthread_detach）

六、总结

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一、线程的基本概念与特征

1. 什么是线程？

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一个进程可以包含多个线程，这些线程共享该进程的资源。

• 作用：实现并发，处理相对耗时的任务（比如网络请求、大文件读写等）。

2. 核心特征

• 进程是系统中最小的资源分配单位。

• 线程是系统中最小的执行单位。

• 在同一进程中，线程与线程之间是平级关系。

• 进程在启动时，默认会有一个线程，称为主线程。

二、线程与进程的区别

对比维度	进程（Process）	线程（Thread）
资源分配	资源独立，拥有独立的虚拟地址空间（如 3GB 空间）。	共享进程资源（代码、全局数据、堆、文件描述符），但拥有自己独立的栈区（默认 8MB）。
创建开销	非常大（需要分配完整的虚拟地址空间）。	相对较小（只需在进程空间中额外开辟一个新的栈区）。
并发度	相对较低。	并发度高于进程（共享资源，切换开销小）。
稳定性	非常稳定。进程之间互不干扰，一个进程崩溃不影响另一个。	相对不稳定。如果进程中存在多个线程，其中一个线程崩溃，整个进程都会跟着崩溃。

线程与进程的关系：一个进程可以包含多个线程，线程依附于进程而存在。

三、线程编程步骤与查看命令

POSIX 线程（pthread）编程的三步曲：

1. 创建多线程
2. 线程空间操作（执行任务）
3. 线程资源回收（注意：线程退出后，默认栈区不释放，必须手动回收）

查看系统中线程信息的命令：

# 可以查看轻量级进程(LWP)的信息
ps -eLo pid,ppid,lwp,stat,comm
ps -eLf

四、线程核心函数（POSIX 标准）

使用线程库需要包含头文件 <pthread.h>，并且在编译时必须加上 -pthread 参数（例如：gcc thread.c -o thread -pthread）。

1. 创建线程：pthread_create

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                   void *(*start_routine) (void *), void *arg);

• 参数：

  • thread：传出参数，用于保存创建成功后的线程 ID。
  • attr：线程属性，一般填 NULL 表示默认属性。
  • start_routine：回调函数（函数指针）。本质上是一个函数的名称，是子线程要执行的代码空间。
  • arg：传递给回调函数的参数。
• 返回值：成功返回 0，失败返回错误码。

2. 获取当前线程 ID：pthread_self

pthread_t pthread_self(void);

• 功能：获取当前线程的线程 ID（数据类型是 unsigned long int，打印时用 %lu）。

3. 线程退出

线程有多种退出方式：

• 自行退出：pthread_exit

  void pthread_exit(void *retval);

  参数 retval 是线程退出时的返回状态（临死遗言），可以通过资源回收函数接收。

• 被动退出：pthread_cancel

  int pthread_cancel(pthread_t thread);

  功能：请求结束一个指定的线程。

五、线程空间的回收

这是多线程编程中非常容易出问题的地方。新线程退出后，其占用的栈区资源默认不会自动释放（类似于进程中的僵尸进程）。

方式一：阻塞回收（pthread_join）

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

• 功能：阻塞等待指定的线程结束，并回收其资源。
• 参数：
  • thread：要回收的子线程 ID。
  • retval：接收子线程退出的返回值（接收 pthread_exit 传出来的数据）。
• 注意：如果指定的线程没结束，调用该函数的线程（通常是主线程）会一直阻塞。

方式二：分离属性（pthread_detach）

如果主线程很忙，没空去阻塞等待子线程结束，我们可以给子线程设置分离属性。

• 核心目的：设置分离属性后，当子线程消亡时，系统会自动回收它的空间。
• 函数定义：

  int pthread_detach(pthread_t thread);

• 使用方式：可以在子线程内部自己调用 pthread_detach(pthread_self());，也可以由主线程在创建后立即调用。

六、总结

1. 线程是调度的最小单位，进程是资源分配的最小单位。
2. 线程共享进程资源，但拥有独立的栈；线程轻量、切换快、并发高，但一个线程崩溃会导致整个进程崩溃（稳定性差）。
3. 创建线程用 pthread_create。
4. 线程退出用 pthread_exit。
5. 回收线程资源：要么用 pthread_join 阻塞等待；要么用 pthread_detach 设置分离属性，让系统自动回收。