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[Version1 :](#Version1 :)
一、用C++语言以面向对象方式封装线程
本篇文章我们会用C++语言以面向对象方式封装线程，因为我们已经把线程的整个生命周期的流程都学习了，并且还学了C++中的多线程，那本篇我们就用C++来封装一个线程。
三个文件，依次是线程的声明定义文件，主函数文件，makefile文件。
Main.cc(雏形)
Makefile
Thread.hpp(雏形)
pthread_t 是什么类型?
在 Linux 中，pthread_t 本质是一个无符号整数类型(通常是 unsigned long int 或 unsigned int)。它是用来唯一标识一个线程的 ID。
细节1:
为什么出现了类型不兼容?
C++ 类的非静态成员函数，会隐式携带一个 this 指针作为第一个参数，实际为 void* (Thread::*)(Thread* this, void* arg) ， 我们上面就是调用的时候忽略了this 指针
解决方案 :
-
把 ThreadRoutine 函数放在类外，但是不太优雅，舍弃。
-
给 ThreadRoutine 加 static，此时这个函数就随这个Thread类，不再属于某个具体对象，没有隐藏的 this 指针，签名变为 static void* ThreadRoutine(void* arg)，完美匹配 pthread_create 的要求。代价就是因为静态函数无法直接访问类的非静态成员（因为没有 this 指针），所以需要通过 arg 参数传入 this 指针，再强转还原。
我们可以给第四个参数传this指针。
细节2:
这和 ThreadRoutine 函数不矛盾，ThreadRoutine只是让我们的线程以固定历程跑起来。
回调函数:
回调函数是什么?
std::function<void()> 是一个通用函数类型，能存放任何无参、无返回值的可调用对象，让函数像普通变量一样传递、保存、调用。
如何调用 :
最终Loop函数还是在ThreadRoutine里执行的。
还想补充的就是 : self 是栈上的局部变量，它会在自己的生命周期内，把所有任务跑完。它会调用 TORunning () 把线程状态改成 RUNNING 和 调用 _cb () 执行用户传进来的线程任务。也就是说在新线程的栈帧里，self 活着的这段时间，它会把所有逻辑执行完毕。
如果 self 销毁，但任务已经做完，做完的任务也不会消失。即就算 self 生命周期结束了，完成的任务还会在。因为 self->_cb() 是用户的任务（比如 lambda、普通函数、成员函数）。它运行在 新线程的栈，而不是运行在 self 的栈。也就是说 self 只是临时的 "调度者"，任务不是它的，任务做完就留在线程里。
我们在主函数中用 new 在堆上创建 Thread 对象（C++ 层 TCB），把 this 指针传给 pthread_create；新线程中，栈上的临时指针 self 还原 this，在自己短暂的生命周期内，调用堆上对象的成员函数，完成线程状态修改和用户任务执行；self 销毁后，堆上的对象、执行完的任务全部保留，线程正常运行，self 只是连接 C 接口和 C++ 对象的临时桥梁。
细节3:
因为新建线程默认继承主线程的进程名（如上图的 thread），在 ps -aL 中主线程和子线程名完全一致，无法区分，调试、日志排查极其困难。因此我们可以通过 pthread_setname_np 给子线程设置唯一名称，方便直观区分主线程和子线程，调试时（gdb）快速定位目标线程日志中打印线程名，精准追踪执行流
pthread_setname_np / pthread_getname_np :
所以我们改一下名字
运行结果:
细节4:
线程分离与自动终止
Version1 :
测试结果一 :
Thread t(Loop) 构造函数中，自动生成线程名 New-Thread-1，初始化 _tid=-1、状态 THR EAD_NEW、_joinable=true，并将 Loop 存入 _cb 回调。t.Start() 调用pthread_create，传入 this 指针，创建内核线程，执行静态入口 ThreadRoutine。ThreadRoutine 中还原 this 指针为 self，调用 TORunning()，将状态改为 THREAD_RUNNING，调用 pthread_setname_np ，将线程名设置为 New-Thread-1，执行 self->_cb()，即用户的 Loop 函数，执行 TOStop()，将状态改为 THREAD_STOP，t.Join() 调用 pthread_join，主线程阻塞，直到子线程 Loop 循环 10 次执行完毕。
测试结果二 : 
测试结果三 :
创建多个线程 : 有的可能Join，有的可能Detach，有的可能Stop，那主线程肯定要进行管理
先描述再组织
我们现在已经描述了 怎么组织? 链表/数组/二叉树/队列
组织一 : vector
- 线程对象批量创建：emplace_back(Loop) 原地构造 10 个Thread对象，每个对象自动生成唯一线程名（New-Thread-1 ~ New-Thread-10），初始化状态为THREAD_NEW，_joinable=true，并将Loop任务存入_cb回调。
- 线程批量启动：遍历vector调用t.Start()，逐个调用pthread_create创建内核线程，执行ThreadRoutine，设置线程名、修改状态为THREAD_RUNNING，执行Loop任务；每启动一个sleep(1)，避免线程启动竞争。
- 线程运行阶段：主线程sleep(10)，10 个子线程并行执行Loop循环，持续打印线程名与计数，右侧ps -aL实时监控到 10 个New-Thread-*子线程 + 1 个主线程thread。
- 线程批量取消：10 秒后，遍历vector调用t.Stop()，向每个线程发送pthread_cancel取消请求，终止Loop执行，修改状态为THREAD_STOP。
- 线程资源回收：遍历vector调用t.Join()，主线程阻塞等待所有子线程退出，回收线程资源；最后调用t.PrintInfo()，打印每个线程的 ID、名称、最终状态、可 join 状态。
运行结果:
PID 统一为 2350009：所有线程属于同一个进程，主线程CMD为thread，子线程CMD为自定义的New-Thread-*，完美区分 10 个并行子线程。
LWP 递增：每个子线程对应唯一的轻量级进程 ID，验证了 10 个线程成功创建、并行运行。
实时刷新：while :; do ps -aL | head -n1; ... sleep 1; done 每秒刷新，完整展示了线程从启动、运行到取消的全过程。
组织二 : 队列
我们可以用队列组织起来 控制它们的操作 所以我们就相当于在用户层面上写了个线程调度器
Version2:
Version2版本主要是和传参问题有关
我们把原本无参无返回值的std::function<void()>，升级成了带模板参数T的std::function<void(T&)> ，实现了线程任务可以接收自定义参数，线程类通过 _data 成员存储参数，在 ThreadRoutine 中把参数传给回调函数，解决了 "线程任务无法传参" 的问题，让线程类更通用、更灵活
Version3:
版本3把线程类从无参 / 固定参数彻底改造为模板化万能参数，同时新增了线程 + 进程嵌套的高级用法，完美适配任意业务场景。
三个版本的对比:
二、线程同步和互斥铺垫
多线程打印错乱：并发问题的本质与解决
为什么会错乱？
- 一切皆文件：Linux 中显示器（终端）对应文件描述符 fd=1（标准输出），是进程内所有线程共享的资源。
- 多个线程同时调用 std::cout 打印时，cout 的缓冲区写入不是原子操作，多个线程的输出会穿插、覆盖，导致信息错乱。
- 如果多个线程同时修改共享变量（如全局计数器、共享对象），会产生竞态条件，导致数据脏读、脏写，最终数据完全错误。
三、总结
本文介绍了使用C++面向对象方式封装线程的方法。主要内容包括：1) 通过Thread类封装线程生命周期管理，解决C++成员函数与pthread_create的类型兼容问题；2) 实现线程命名、状态管理、回调函数等功能；3) 通过vector/queue组织多线程，实现线程调度；4) 逐步优化线程参数传递机制，支持模板化参数；5) 分析多线程并发问题，如输出错乱和共享资源竞争。文章展示了从基础线程封装到高级线程管理的完整演进过程，为多线程编程提供了实用的面向对象解决方案。
谢谢大家的观看!