线程之线程概念

线程之线程概念

典型的UNIX进程可以看成只有一个控制线程：一个进程在同一时刻只做一件事情。有了多个控制线程（或简称为线程）以后，在程序设计时可以把进程设计成在同一时刻能够做不止一件事，每个线程处理各自独立的任务。这种方法有很多好处：

• 通过为每种事件类型的处理分配单独的线程，能够简化处理异步事件的代码。每个线程在进行事件处理时可以采用同步编程模式，同步编程模式要比异步编程模式简单得多。
• 多个进程必须使用操作系统提供的复杂机制才能实现实现内存和文件描述符的共享，而多个线程自动地可以访问相同的存储地址空间和文件描述符。
• 有些问题可以通过将其分解从而改善整个程序的吞吐量。在只有一个控制线程的情况下，单个进程需要完成多个任务时，实际上需要把这些任务串行化；有了多个控制线程，相互独立的任务的处理就可以交叉进行，只需要为每个任务分配一个单独的线程，当然只有在处理过程互不依赖的情况下，两个任务的执行才可以穿插进行。
• 交互的程序同样可以通过使用多线程实现响应时间的改善，多线程可以把程序中处理用户输入输出的部分与其他部分分开。

有些人把多线程的程序设计与多处理器系统联系起来，但是即使程序运行在单处理器上，也能得到多线程编程模型的好处。处理器的数量并不影响程序结构，所以不管处理器的个数是多少，程序都可以通过使用线程得以简化。而且，即使多线程程序在串行化任务时不得不阻塞，由于某些线程在阻塞的时候还有另外一些线程可以运行，所以多线程程序在单处理器上运行仍然能够改善响应时间和吞吐量。

线程包含了表示进程内执行环境必需的信息，其中包括进程中标识线程的线程ID、一组寄存器值、栈、调度优先级和策略、信号屏蔽字、errno变量以及线程私有数据。进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的，包括可执行的程序文本、程序的全局内存和堆内存、栈以及文件描述符。

我们将要讨论的线程接口来自POSIX.1-2001。线程接口（也称为“pthread”或“POSIX线程”）在POSIX.1-2001中是一个可选特征。POSIX线程的特征测试宏是_POSIX_THREADS，应用程序可以把这个宏用于#ifdef测试，以在编译时确定是否支持线程；也可以把_SC_THREADS常数用于调用sysconf函数，从而在运行时确定是否支持线程。

本篇博文内容摘自《UNIX环境高级编程》（第二版），仅作个人学习记录所用。关于本书可参考：http://www.apuebook.com/。