# 线程

线程（Thread）是进程运行、CPU 调度的最小单位。
- 每个进程可视作一个线程组，至少包含一个线程。其中第一个创建的线程称为主线程。
每个线程（称为父线程）可以创建任意个其它线程（称为子线程）。
- 父线程及其所有子线程属于同一个进程。
  - 当父线程终止时，系统会自动杀死其所有子线程。
  - 当一个进程中的所有线程都终止时，内核才认为该进程已终止，回收其占用的系统资源。
- 每个线程也可以创建其它进程，不过此时看作是该线程所属的进程创建了其它进程，考虑的是进程间关系，而不是线程间关系。

# 共享资源

内核给一个进程分配了系统资源之后，大部分会被该进程下的各个线程共享，包括：
- PID、PPID
- User ID 、Group ID
- 内存，包括：
  - 虚拟内存空间，寻址相同
  - 堆区，包括静态变量、全局变量
- 打开的文件描述符，比如 Socket
- 环境变量，比如当前工作目录
- 进程间通信的 signals 和 signal handlers
每个线程也有独自分配的系统资源，包括：
- TID
- CPU 调度
- 栈区，比如局部变量
- 寄存器

# 相关函数

#include <pthread.h>

int pthread_create(pthread_t *id,               // 传入用于存储线程 TID 的指针变量
                   const pthread_attr_t *attr,  // 传入线程的属性（传入 NULL 则是默认属性）
                   void *(*)(void *),           // 传入要运行的函数，该函数头的格式应该定义成：void *fun(void *arg)
                   void *arg);                  // 传入要运行的函数的实参，没有参数则填 NULL
    // 用于创建一个线程，运行指定的函数
    // 如果创建成功，则将线程的 TID 存储到变量 id 中，并返回 0

int pthread_join(pthread_t id, void **retval);
    // 阻塞当前线程的运行，直到指定 TID 的线程终止
    // 等目标线程终止时，会将其退出值存储到变量 retval 中

void pthread_exit(void *retval);
    // 使当前线程退出，且退出码取值为 status

int pthread_cancel(pthread_t id);
    // 向指定 TID 的线程发送取消请求
    // 目标线程可能立即终止，也可能稍后终止，也可能忽略取消请求

编译时需要链接 pthread.h 库，例如：gcc test.c -o test -l pthread
线程有两种属性：
- joinable ：默认。当线程终止时，不会立即释放它占用的资源，而是等到其它线程调用 pthread_join() 来获取它的退出值。
- detached ：当线程终止时，会立即释放它占用的资源。
调用 pthread_exit() 会终止当前线程，而调用 exit() 会终止当前进程的所有线程。

例：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

void *fun1(){
    puts("fun1() end.");
    return 0;
}

int main(){
    int rc;
    pthread_t id;

    rc = pthread_create(&id, NULL, fun1, NULL);
    if(rc)
        puts("Failed to create the thread fun1().");

    pthread_join(id, NULL); // 阻塞主线程的运行，以免主线程运行结束时提前终止子线程
    puts("main() end.");
    return 0;
}

# LWP

Linux 系统上，用户可以调用 pthread.h 库的 pthread_create() 函数创建线程，不过实际创建的是轻量级进程（Light Weight Process ，LWP）。
- 每个进程可以创建多个 LWP ，它们之间共享系统资源，因此可以模拟线程。
- 每个进程中，第一个创建的 LWP （即主线程）的 TID ，总是等于该进程的 PID 。