摘要：
本章说一下线程
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一、回忆一下
1、exe就是一个文件
2、我们的可执行程序本来就是按照空间方式进行编译的
3、可执行程序，其实就是按照区域也就是已经被划分成了以4kb为单位的大小
六字真言：先描述在组织，如下图就是先描述在组织，产生的stack_struct的结构体，这个存着虚拟地址，然后虚拟地址存着用户级页表，然后页表里面存着物理内存，然后物理内存存在磁盘内。
那么数据如果很多该怎么存入呢？如下图在32位环境下，是通过前面十位0就是指向一级页表，然后中间十位指向二级页表，其中的一级页表也指向二级页表，然后两个都一样就是二级页表，然后二级页表指向物理内存，这时找到了变量存在的地址，然后后面12位就是指向物理内存的偏移地址，所以就可以得出
page start addr + 页内偏移
通过一级页表+二级页表找到对应的页，再通过最后12位找到准确的地址，也就是偏移量
二、如何理解线程
通过一定的技术手段，将当前进程的资源，以一定的方式划给不用的task_struct，不去申请地址空间，需要什么资源就直接向主线程要，线程在内部执行，是OS调度的基本单位
这个是Linux特有的方案：没有独立的结构体
在内核视角中：
进程：承担分配系统资源的基本实体
用户视角：该进程对应的代码+资源
内部只有一个执行流的进程，但是内部具有各个执行的进程就是线程
在CPU视角中：CPU其实不怎么关心是进程还是线程这样的概念，只认识tack_struct，CPU调度的基本单位就是“线程”
在Linux下的进程：统一称之为轻量级进程，Linux并不能直接给我们提供线程的接口，只能提位轻量级进程的接口，在用户层实现了一套用户层多线程方案，以库的方式提供给用户进行使用，pathred线程库——原生线程库
三、命令行看线程
如下图利用man手册进行查看指令，pthread_create这个函数就是创建一个线程，他的参数就是下面四个
1、pthread_t *thread：这是一个指向 pthread_t 类型变量的指针，用于接收新创建的线程的标识符。
2、const pthread_attr_t *attr：这是一个指向 pthread_attr_t 类型变量的指针，用于指定线程的属性。如果设置为 NULL，则使用默认属性。
3、void *(*start_routine) (void *)：这是一个指向函数的指针，该函数将作为新线程的起始执行点。这个函数通常被称为线程函数或启动例程。它接受一个 void 指针作为参数，并返回一个 void 指针。
4、void *arg：这是一个 void 指针，用于向线程函数传递参数。
如下方代码 可以看出pid都是一个，代码如下
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;
void *start_routine(void *arg)
{
while (1)
{
cout << "这时新进程pid: " << getpid() << " " << endl;
sleep(1);
}
}
int main()
{
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, nullptr, start_routine, (void *)tid);
while (1)
{
cout << "这时主进程,pid:" << getpid() << endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
四、利用函数进行使用
如下方代码所示就是当线程结束了，然后著进行进行打印新线程
__thread int g_val = 0;
void *threadRoutine(void *args)
{
pthread_detach(pthread_self());
while(true)
{
cout << (char*)args << " : " << g_val << " &: " << &g_val << endl;
sleep(1);
}
pthread_exit((void*)11);
}
int main()
{
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, nullptr, threadRoutine, (void *)"thread 1");
while(true)
{
cout << "main thread" << " : " << g_val << " &: " << &g_val << endl;
sleep(1);
break;
}
int n = pthread_join(tid, nullptr);
cout << "n :" << n << "errstring: " << strerror(n) << endl;
return 0;
}
五、本章总结
1、线程的优点
1、创建一个新线程的代价要比创建一个新进程小得多
2、与进程之间的切换相比，线程之间的切换需要操作系统做的工作要少很多
3、线程占用的资源要比进程少很多
4、能充分利用多处理器的可并行数量
5、在等待慢速I/O操作结束的同时，程序可执行其他的计算任务
6、计算密集型应用，为了能在多处理器系统上运行，将计算分解到多个线程中实现
7、I/O密集型应用，为了提高性能，将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作
2、线程的缺点
1、性能损失
一个很少被外部事件阻塞的计算密集型线程往往无法与共它线程共享同一个处理器。如果计算密集型线程的数量比可用的处理器多，那么可能会有较大的性能损失，这里的性能损失指的是增加了额外的同步和调度开销，而可用的资源不变。
2、健壮性降低
编写多线程需要更全面更深入的考虑，在一个多线程程序里，因时间分配上的细微偏差或者因共享了不该共享的变量而造成不良影响的可能性是很大的，换句话说线程之间是缺乏保护的。
3、缺乏访问控制
进程是访问控制的基本粒度，在一个线程中调用某些OS函数会对整个进程造成影响。
4、编程难度提高
编写与调试一个多线程程序比单线程程序困难得多
3、线程的异常
1、单个线程如果出现除零，野指针问题导致线程崩溃，进程也会随着崩溃
2、线程是进程的执行分支，线程出异常，就类似进程出异常，进而触发信号机制，终止进程，进程终止，该进程内的所有线程也就随即退出
4、线程的用途
1、合理的使用多线程，能提高CPU密集型程序的执行效率
2、合理的使用多线程，能提高IO密集型程序的用户体验（如生活中我们一边写代码一边下载开发工具，就是多线程运行的一种表现）
5、进程和线程
1、进程是资源分配的基本单位
2、线程是调度的基本单位
3、线程共享进程数据，但也拥有自己的一部分数据:
线程ID
一组寄存器
栈
errno
信号屏蔽字
调度优先级
4、进程的多个线程共享 同一地址空间,因此Text Segment、Data Segment都是共享的,如果定义一个函数,在各线程中都可以调用,如果定义一个全局变量,在各线程中都可以访问到,除此之外,各线程还共享以下进程资源和环境:
文件描述符表
每种信号的处理方式(SIG_ IGN、SIG_ DFL或者自定义的信号处理函数)
当前工作目录
用户id和组id
