一、什么是线程？
线程（Thread）是进程内的独立执行流，是操作系统调度的基本单位。简单理解：进程是 "资源分配的容器"，而线程是 "容器里真正干活的执行者"------ 一个进程至少包含一个主线程，多个线程共享进程的全部资源（虚拟地址空间、文件描述符、信号表等），但拥有独立的执行上下文（CPU 寄存器、栈空间）
线程的核心特点：
- 轻量级：创建和切换成本远低于进程（无需分配独立资源，仅需初始化执行上下文）
- 资源共享：同一进程内的线程共享进程的代码段、数据段、堆、文件描述符等，通信无需跨进程
- 独立调度：操作系统以线程为单位分配 CPU 时间片，多个线程可并发执行
- 协作性：线程间需通过同步机制（如互斥锁）避免共享资源竞争
二、线程与进程的核心区别（对比表）
| 对比维度 | 进程（Process） | 线程（Thread） |
|---|---|---|
| 资源分配单位 | 独立分配虚拟地址空间、文件描述符等 | 共享所属进程的所有资源 |
| 调度执行单位 | 不直接调度，内核调度其主线程 | 内核直接调度的基本单位 |
| 上下文切换成本 | 高（需切换页表、地址空间等） | 低（仅切换 CPU 寄存器、栈） |
| 独立性 | 高（一个进程崩溃不影响其他进程） | 低（一个线程崩溃可能导致整个进程崩溃） |
| 通信方式 | 复杂（管道、消息队列、共享内存等） | 简单（共享全局变量、堆内存等） |
| 内核实现（Linux） | 独立 task_struct + 独立 mm_struct | 独立 task_struct + 共享 mm_struct |
三、Linux 中线程的内核实现：轻量级进程（LWP）
Linux 内核没有专门的线程结构体 ，线程的实现依赖 "轻量级进程（Lightweight Process, LWP）"------ 无论是进程还是线程，内核都用 task_struct（进程控制块）描述，二者的唯一区别是是否共享 mm_struct（虚拟地址空间）
- 进程 ：一个
task_struct对应一个独立的mm_struct（虚拟地址空间），即 "独占资源的主线程" - 线程 ：多个
task_struct共享同一个mm_struct，即 "共享资源的执行流"
关键概念补充
- 线程组 ID（tgid） ：同一进程内的所有线程（包括主线程）共享同一个
tgid（等于主线程的 PID），ps命令显示的 PID 本质是tgid - 线程 ID（tid） ：每个线程的
task_struct有独立的tid（内核层面的唯一标识），可通过pthread_self()或gettid()获取 - 内核视角 ：Linux 内核不区分 "进程" 和 "线程"，只认
task_struct，线程的 "共享资源" 特性是通过mm_struct的共享实现的
四、线程的优缺点
优点：
- 并发效率高：创建、切换速度快，适合需要大量并发执行的场景（如 Web 服务器处理多请求）
- 通信成本低：共享进程资源，无需跨进程通信的复杂机制
- 资源利用率高：多个线程可充分利用 CPU 多核资源，提升程序吞吐量
缺点：
- 缺乏独立性：线程共享进程资源，一个线程的非法操作（如野指针）可能导致整个进程崩溃
- 同步复杂：多个线程访问共享资源时需手动同步（如加锁），否则会出现数据错乱（竞态条件）
- 调试难度大：多线程的执行顺序不确定，排查死锁、竞态条件等问题比单线程复杂
五、第一个 Linux 线程程序：Hello World（含代码）
Linux 中线程编程依赖 POSIX 线程库（pthread 库） ，需注意编译时链接 -lpthread 参数（否则会报未定义引用错误）
代码实现：
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
// 线程执行函数：线程启动后会执行该函数
void* thread_func(void* arg) {
// arg为传递给线程的参数（需强制类型转换）
char* thread_name = (char*)arg;
printf("Hello World! 我是%s，线程ID：%lu\n", thread_name, (unsigned long)pthread_self());
sleep(1); // 模拟线程执行任务
return NULL; // 线程退出，返回值为NULL
}
int main() {
pthread_t tid; // 存储线程ID
int ret;
// 1. 创建线程
// 参数：线程ID指针、线程属性（NULL为默认）、线程执行函数、传递给函数的参数
ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, (void*)"线程1");
if (ret != 0) {
perror("pthread_create failed");
return -1;
}
printf("主线程ID：%lu，创建的线程ID：%lu\n", (unsigned long)pthread_self(), (unsigned long)tid);
// 2. 回收线程（等待线程结束，避免线程成为僵尸线程）
ret = pthread_join(tid, NULL);
if (ret != 0) {
perror("pthread_join failed");
return -1;
}
printf("线程执行完毕，主线程退出\n");
return 0;
}关键说明：
pthread_self()：获取当前线程的 ID（用户态线程 ID，非内核 tid）pthread_create()：创建线程，成功返回 0，失败返回错误码（需用perror或strerror打印错误信息）pthread_join()：回收线程，阻塞主线程直到目标线程结束，避免线程资源泄漏
六、总结
- 线程是进程内的独立执行流，共享进程资源，调度成本低
- Linux 中线程本质是轻量级进程，通过
task_struct描述，共享mm_struct区分于进程 - 入门线程编程的核心是掌握 pthread 库的基本使用，理解线程的创建与回收流程
下一篇将详细讲解线程的创建、终止、回收的完整用法，以及线程退出状态的处理，敬请关注！