线程基本概念：
1 线程
（1）概念：linux下没有真正的线程，所谓的线程都是通过进程的pcb模拟的，因此linux下的线程也称为“轻量级进程”，之前我们所说的进程现在看来，可以理解为：只有一个线程的线程组。也可以将线程理解为：在一个程序里的一个执行路线，更准确的来说，线程是一个进程内部的控制序列
（2）进程：至少有一个线程的线程组
（3）linux下的pcb是task_struct，task_struct中的tgid是线程组id，也等于第一个进程的pid，如果再创建新的线程，这些线程的tgid会相同
2 线程和进程
（1）进程是资源竞争的基本单位
（2）线程是程序执行的最小单位
（3）线程共享进程的数据，比如进程的正文段，数据段，文件描述符（代表一个线程打开文件，另一个线程也可以拿着文件描述在安全的前提下进行操作），信号的处理方式，当前工作目录，用户id，组id。但线程也有自己独有的资源：栈，上下文数据，errno全局变量，信号屏蔽字，调度优先级等等。（注：这些独有的数据都存放在虚拟地址空间的共享区）
（4）进程和线程的关系如下图：
3 线程的优点：
（1）创建一个线程的代价要比创建一个线程的代价小的多
（2）与进程之间的切换先比而言，线程之间的切换需要操作系统做的工作很少
（3）线程占有的资源要比进程小很多
（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）线程多用于cpu密集型与I/O密集型程序
4 线程的缺点：
（1）性能损失：在有的情况下会增加额外的调度与同步开销（比如有的操作无法与其他线程共享处理器，当这种操作的数量大于处理器的数量时，会产生这种情况）
（2）健壮性降低：线程切换之间缺乏安全保护，需要额外的操作保证线程对共享资源的安全访问
（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）编程难度较高
线程控制
注意：我们所使用的是大佬们封装的一套接口，因此所使用的都是库函数，所以也说这套接口创建的线程是用户态线程，并且这个用户态线程在操作系统中对应了一个轻量级进程
1 线程创建
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg);
参数：第一个参数返回线程id，第二个参数表示要设置线程的属性，第三个参数表示线程启动后要执行的函数，第四个参数表示创个线程启动函数的参数
返回值：成功返回0，失败返回错误码
2 线程终止
void pthread_exit(void *value_ptr);
参数：输出型参数，带出线程退出时的返回值，不能讲局部变量的地址传给它；
无返回值
int pthread_cancel(pthread_t thread);
功能：同一进程中的其他线程，可以取消另一个线程
参数：线程id
返回值：成功返回0，失败返回错误码
3 线程等待与分离
（1）需要线程等待的原因：已经退出的线程，其空间没有释放，仍然在进程地址空间中，创建新的线程不会覆盖退出线程的空间，因此为了避免内存泄漏，需要线程等待，获取线程的退出状态，并且允许系统回收资源
（2）int pthread_join(pthread_t thread, void** value_ptr)
参数：第一个参数：表示需要等待线程的线程id，第二个参数是输出型参数，指向一个指针，表示线程的退出状态返回值，传NULL表示不关心返回状态
返回值：成功返回0，失败返回错误码
注意：只有线程处于joinable状态，这个线程才能被等待，此状态是线程的默认属性；除此之外，还有detach状态，此状态表示线程退出后直接释放资源，线程无法被等待。线程的这两个属性是互斥的，二者只能选其一
（3）分离线程：int pthread_detach(pthread_t thread)
int pthread_detach(pthread_self())
线程的同步与互斥
大部分情况下，线程使用的数据都是局部变量，变量的地址空间在线程地址空间中，这种情况下，变量归单个线程，其他线程无法获得这种变量；但有时候，很多变量都需要在线程间共享，这样的变量称为共享变量，可以通过数据的共享，完成线程之间的交互；多个线程并发的操作共享变量，会引发一些问题；因此需要通过同步与互斥实现一定的保护机制
1 互斥量
互斥：同一时间理解资源的唯一访问性
互斥锁是原子操作
（1）定义胡互斥锁变量：pthread_mutex_t mutex
（2）初始化变量：pthread_mutex_init(&mutex)
（3）临界资源加锁/解锁
pthead_mutex_lock(&mutex)
pthread_mutex_unlock(&mutex)
pthread_mutex_trylock(&mutex)：非阻塞
pthread_mutex_timelock(&mutex)
（4）销毁互斥锁：
pthread_mutex_destory(&mutex)
2 条件变量
当一个线程互斥的访问某个变量时，他可能发现在其他线程改变状态之前什么也做不了：例如当一个线程访问队列时，发现队列为空，它只能等待其他线程将一个节点添加到队列中，这种情况下需要条件变量
（1）初始化
pthread_cond_init(&cond)
（2）销毁
pthread_cond_destory(&cond)
（3）等待条件满足
pthread_cond_wait(&cond,&mutex)
注意：为了保护条件的修改，所以我们使用了互斥锁进行保护，但是如果加锁之后条件不满足而陷入休眠，则造成死锁，因此在休眠之前先解锁，但是解锁和休眠应该是原子操作，，否则也可能会诱发死锁的情况出现
（4）唤醒等待
pthread_cond_signal(&cond) 只通知一个
pthread_cond_broadcast(&cond) 唤醒所有等待的线程
3 死锁产生的必要条件
（1）互斥条件
（2）不可剥夺条件
（3）请求与保持条件
（4）环路等待条件
4 预防死锁
破坏其中的一个条件
银行家算法
死锁检测算法