多线程初步概念

在一个程序里的一个执行路线就叫做线程（thread）。更准确的定义是：线程是“一个进程内部的控制序列”。
一个进程至少都有一个执行线程。
线程是一个执行分支，执行粒度比进程更细，调度成本更低。
线程是进程内部的一个执行流，本质是在进程地址空间运行。
线程是CPU调度的基本单位，进程是承担分配系统资源的基本实体。
Linux内核的设计者：复用了PCB的结构体，用pcb模拟线程的TCB（线程控制块），很好的复用了进程的设计方案！所以Linux没有真正意义上的线程，而是用进程方案模拟的线程，这样好维护，效率更高，也更安全，这样Linux才可以不间断的运行。
在Linux系统中，在CPU眼中，看到pcb都要比传统的进程更加轻量化。
透过进程虚拟地址空间，可以看到进程的大部分资源，将进程合理分配给每个执行流，就形成了线程执行流。
测试代码：

    1 #include<stdio.h>
    2 #include<stdlib.h>
    3 #include<pthread.h>
    4 #include<unistd.h>
    5 void* thread1_run(void* args)
    6 {
    7     while(1)
    8     {
    9         printf("我是线程1，我正在运行\n");
   10         sleep(1);
   11     }
   12 }
   13 void* thread2_run(void* args)
   14 {
   15     while(1)
   16     {
   17         printf("我是线程2，我正在运行\n");
   18         sleep(1);
   19     }
   20 }
   21 void* thread3_run(void* args)
   22 {
   23     while(1)
   24     {
   25         printf("我是线程3，我正在运行\n");
   26         sleep(1);
   27     }
   28 }
   29 int main()
   30 {
   31     pthread_t t1,t2,t3;
   32     pthread_create(&t1,NULL,thread1_run,NULL);
   33     pthread_create(&t2,NULL,thread2_run,NULL);
   34     pthread_create(&t3,NULL,thread3_run,NULL);
   35 
   36     while(1)
   37     {
   38         printf("我是主线程，我正在运行\n");
   39         sleep(1);                                                                                                                                                              
   40     }
   41 }

查看执行流数量的命令：

ps -aL | head -1 && ps -aL | grep mysignal

若用到线程，要这样编译代码——要加线程库：

gcc -o a.out test.c -lpthread

LWP是轻量级进程ID，如果PID一样说明是在进程内进行调度，如果PID不一致说明是跨进程调度。

测试结果：
在这里插入图片描述

线程的优点

创建一个新线程的代价要比创建一个新进程小得多。
与进程之间的切换相比，线程之间的切换需要操作系统做的工作要少的多。
线程占用的资源要比进程少很多。
能充分利用多处理器的可并行数量。
在等待慢速IO操作结束的同时，程序可执行其它的计算任务。
计算密集型应用，为了能在多处理器上运行，将计算分解到多个线程中实现。
I/O密集型应用，为了提高性能，将IO操作重叠。线程可以同时等待不同的IO操作。

线程的缺点

性能损失
一个很少被外部事件阻塞的计算密集型线程往往无法与共它线程共享同一个处理器。如果计算密集型线程的数量比可用的处理器多，那么可能会有较大的性能损失，这里的性能损失指的是增加了额外的同步和调度开销，而可用的资源不变。
健壮性降低
编写多线程需要更全面更深入的考虑，在一个多线程程序里，因时间分配上的细微偏差或者因共享了不该共享的变量而造成不良影响的可能性是很大的，换句话说线程之间是缺乏保护的。
缺乏访问控制
进程是访问控制的基本粒度，在一个线程中调用某些OS函数会对整个进程造成影响。
编程难度提高
编写与调试一个多线程程序比单线程程序困难得多