一、執行緒的概念

1. 什么是執行緒

在談執行緒之前，我們先看看行程，
在這里插入圖片描述
創建一個行程，我們從0到有創建了很多東西，申請了很多資源，
我們在創建行程時，如果讓其他的pcb指向同一個地址空間，我們能不能將代碼分成若干個塊，讓每個pcb執行代碼的某一部分，

以前我們是一個行程執行，現在我們用多個pcb進行執行，以前我們是串行進行執行代碼，現在我們可以并行，這樣我們就實作了一個多執行流的結構，
所以每一個test_struct就是一個執行流，這樣我們就引出：行程是承擔分配系統資源的基本物體，
執行緒：調度的基本單位，執行緒是行程里面的執行流！！(執行緒在行程的地址空間內運行)
行程：執行緒 = 1：n
我們以前學的行程，都是單執行流，也就是說，有行程必有執行緒，
Linux中，沒有真正意義上的執行緒！執行緒是用行程模擬的！！
這里的沒有執行緒是linux沒有專門的執行緒資料結構，
所以，linux中的pcb都可以理解為輕量級行程，
但是，一個行程中有多個執行流和多行程是完全不一樣的，
win為啥不模仿linux？
因為linux出現比win晚，出于工程考慮，win如果改動，則需要大量的人力物力，而且帶來的性能提升不會很高，

2. 執行緒的概念

在一個程式里的一個執行路線就叫做執行緒(thread)，
一切行程至少都有一個執行執行緒，
執行緒在行程內部運行，本質是在行程地址空間內運行，
在Linux系統中，在CPU眼中，看到PCB都要比傳統的行程更加輕量化，
透過行程的虛擬地址空間，可以看到行程的大部分資源，將行程資源合理分配給每個執行流，就形成了執行緒執行流，

二、執行緒的優缺點

1. 執行緒的優點

創建一個新執行緒的代價要比創建一個新行程小的多，
與行程之間的切換相比，執行緒之間的切換需要作業系統做的作業要少很多，
執行緒占用的資源要比行程少很多，
能充分利用多處理器的可并行數量，
在等待慢速I/O操作結束的同時，程式可執行其他的計算任務，
計算密集型應用，為了能在多處理器系統上運行，將計算分解到多個執行緒中實作，
I/O密集型應用，為了提高性能，將I/O操作重疊，執行緒可以同時等待不同的I/O操作，

2. 執行緒的缺點

(1) 性能損失

一個很少被外部事件阻塞的計算密集型執行緒往往無法與共它執行緒共享同一個處理器，如果計算密集型執行緒的數量比可用的處理器多，那么可能會有較大的性能損失，這里的性能損失指的是增加了額外的同步和調度開銷，而可用的資源不變，

(2) 健壯性降低

撰寫多執行緒需要更全面更深入的考慮，在一個多執行緒程式里，因時間分配上的細微偏差或者因共享了不該共享的變數而造成不良影響的可能性是很大的，換句話說執行緒之間是缺乏保護的，

(3) 缺乏訪問控制

行程是訪問控制的基本粒度，在一個執行緒中呼叫某些OS函式會對整個行程造成影響，

(4) 編程難度高

撰寫與除錯一個多執行緒程式比單執行緒程式困難得多，

3. 執行緒例外

單個執行緒如果出現除零，野指標問題導致執行緒崩潰，行程也會隨著奔潰，
執行緒是行程的執行分支，執行緒出例外，就類似行程出例外，進而觸發信號機制，終止行程，行程終止，該行程內的所有執行緒也就隨即退出，

三、執行緒用途

合理的使用多執行緒，能提高CPU密集型程式的執行效率，
合理的使用多執行緒，能提高IO密集型程式的用戶體驗

四、linux 執行緒撰寫

頭檔案：#include<pthread.h>
介面名稱：pthread_create
介面引數：
引數1 pthread_t * thread 執行緒ID
引數2 const pthread_attr_t *attr 執行緒屬性
引數3 void * (*start_routine) 函式指標
引數4 void *arg 函式引數
回傳值：回傳出錯碼
在這里插入圖片描述

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<pthread.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 #include<sys/types.h>                                                                                                                                
  5 void *thread_run(void *arg)
  6 {
  7   while(1){
  8     printf("i am %s,pid:%d \n",(char*)arg,getpid());
  9     sleep(1);
 10   }
 11 }
 12 int main()
 13 {
 14   pthread_t tid;
 15   pthread_create(&tid,NULL,thread_run,(void*)"thread 1");
 16 
 17   while(1){
 18     printf("I am main thread!,pid: %d\n",getpid());
 19     sleep(2);
 20   }
 21   return 0;
 22 }
~