线程概念与控制要点总结
一、先建立正确的"线程观"
- 进程 与 线程 ：进程是资源分配的基本单位，线程是 CPU 调度的基本单位。同一进程的多个线程共享地址空间、全局变量、堆、打开的文件描述符 ，但各自有独立的栈、寄存器和线程 ID。
- 为什么用线程 ：比进程更轻量 （创建/切换开销小）、更适合密集并发任务，是高性能后台、网络服务、gui 应用的基础。面试常考"进程和线程的区别"------答共享内存 + 独立栈 + 调度单位。
二、线程的生命周期与核心 API
| 阶段 | 函数 | 作用 / 调用时机 |
|---|---|---|
| 创建 | pthread_create(pthread_t *tid, attr, void *(*start)(void*), void *arg) |
启动新线程，入口函数签名固定为 void* func(void*) |
| 终止 | pthread_exit(void *retval) |
线程自行退出，返回退出码 |
| 结束自己 | pthread_exit(NULL) |
入口函数 return 相当于它 |
| 等待 | pthread_join(tid, void **retval) |
阻塞等待某线程结束，并回收其返回值/资源 |
| 分离 | pthread_detach(tid) |
使线程结束时自动释放资源，无需 join |
| 取 ID | pthread_self() |
返回当前线程 tid |
| 比较 | pthread_equal(a, b) |
判断两个 tid 是否相同（不能简单用 ==） |
| 取消 | pthread_cancel(tid) |
请求取消线程 |
关键点 ：
pthread_create的第 1 个参数是int类型（pthread_create(&tid, ...)传的是&tid），编译/链接需要-pthread或-lpthread。
三、编译与链接
- 用了 pthread 但不加链接选项 会报
undefined reference to 'pthread_create'。 - 解决：
gcc xxx.c -o xxx -pthread（推荐，同时定义宏）或-lpthread。 - 说明"编译"和"链接"是两个阶段：
#include <pthread.h>只提供声明，真正实现要从libpthread里链接进来。
四、线程入口函数与传参
- 入口函数签名必须是：
void *func(void *arg)。 - 不能把"局部变量"直接传给线程 （课件强调的典型错误）：线程可能在线程函数结束后才开始运行，局部变量已失效 → 未定义行为。正确做法：
- 放到全局变量；
- 放进 malloc 的动态内存，线程用完再 free；
- 把参数塞进结构体、把结构体指针传进去；需要多个值就用结构体。
五、线程同步
- 临界区 / Critical Section：多个线程同时读写共享数据会造成竞争（race condition）、数据竞争（data race）。需要加锁保护。
- 互斥锁
pthread_mutex_t：pthread_mutex_init / lock / unlock / destroy- 原则：哪个线程加锁，哪个线程释放 ；加锁范围尽量小；注意死锁（多见于多个锁嵌套、顺序不一致）。
- 条件变量
pthread_cond_t：pthread_cond_wait / signal / broadcast- 用于"等待某个条件成立"，常与互斥锁配合；
wait会先释放锁、唤醒后再重新加锁（课件中会强调"wait 必须配合 mutex"）。
- 线程安全（thread-safe） ：
malloc/free/标准库部分函数本身是线程安全的（glibc 内部有锁），但"线程安全的库"不等于"你的程序无竞争"------仍要自己加锁保护共享结构。
六、线程与进程的经典考点
- 线程共享内存、进程隔离内存。
- 面试题："一个进程里多个线程，
fork会怎样？"、"线程出现崩溃会不会带垮整个进程？"（答：同一进程内线程共享地址空间，未处理的错误/非法访问会连累进程）。