# Pthreads，第 1 部分：簡介 > 原文：<https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Pthreads%2C-Part-1%3A-Introduction> ## 線程簡介 ## 什么是線程？ 線程是“執行線程”的縮寫。它表示 CPU 具有（并將執行）的指令序列。要記住如何從函數調用返回，并存儲自動變量和參數的值，線程使用棧。 ## 什么是輕量級過程（LWP）？它與線程有什么關系？ 好吧，對于所有意圖和目的，線程是一個過程（意味著創建一個線程類似于`fork`），除了**沒有復制**意味著沒有寫入副本。這允許進程共享相同的地址空間，變量，堆，文件描述符等。 創建線程的實際系統調用類似于`fork`;這是`clone`。我們不會詳細說明，但您可以閱讀[手冊頁](http://man7.org/linux/man-pages/man2/clone.2.html)，請記住它不在本課程的直接范圍內。 LWP 或線程更傾向于分配許多場景，因為創建它們的開銷要少得多。但在某些情況下（特別是 python 使用它）多處理是使代碼更快的方法。 ## 線程的棧如何工作？ 您的主要功能（以及您可能調用的其他功能）具有自動變量。我們將使用棧將它們存儲在內存中，并使用簡單的指針（“棧指針”）跟蹤棧的大小。如果線程調用另一個函數，我們將棧指針向下移動，這樣我們就有更多的空間用于參數和自動變量。一旦從函數返回，我們就可以將棧指針移回其先前的值。我們保留舊棧指針值的副本 - 在棧上！這就是為什么從函數返回非常快 - 很容易“釋放”自動變量使用的內存 - 我們只需要更改棧指針。  在多線程程序中，有多個棧但只有一個地址空間。 pthread 庫分配一些棧空間（在堆中或使用主程序棧的一部分）并使用`clone`函數調用在該棧地址處啟動線程。總地址空間可能看起來像這樣。  ## 我的進程可以有多少個線程？ 您可以在進程內運行多個線程。你免費得到第一個帖子！它運行你在'main'中編寫的代碼。如果需要更多線程，可以使用 pthread 庫調用`pthread_create`創建新線程。您需要將指針傳遞給函數，以便線程知道從哪里開始。 您創建的線程都存在于同一個虛擬內存中，因為它們是同一進程的一部分。因此，他們都可以看到堆，全局變量和程序代碼等。因此，您可以在同一個進程內同時處理兩個（或多個）CPU。由操作系統決定將線程分配給 CPU。如果你有比 CPU 更多的活動線程，那么內核會將線程分配給 CPU 很短的時間（或直到它用完了要做的事情），然后自動切換 CPU 在另一個線程上工作。例如，一個 CPU 可能正在處理游戲 AI 而另一個線程正在計算圖形輸出。 ## 簡單用法 ## 你好世界 pthread 的例子 要使用 pthread，您需要包含`pthread.h`并且需要使用`-pthread`（或`-lpthread`）編譯器選項進行編譯。此選項告訴編譯器您的程序需要線程支持 要創建線程，請使用函數`pthread_create`。這個函數有四個參數： ```c int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg); ``` * 第一個是指向一個變量的指針，該變量將保存新創建的線程的 id。 * 第二個是指向屬性的指針，我們可以使用它來調整和調整 pthreads 的一些高級功能。 * 第三個是指向我們想要運行的函數的指針 * 第四個是指向我們的函數的指針 論點`void *(*start_routine) (void *)`很難讀懂！它表示一個指針，它接受一個`void *`指針并返回一個`void *`指針。它看起來像一個函數聲明，除了函數的名稱用`(* .... )`包裝 這是最簡單的例子： ```c #include <stdio.h> #include <pthread.h> // remember to set compilation option -pthread void *busy(void *ptr) { // ptr will point to "Hi" puts("Hello World"); return NULL; } int main() { pthread_t id; pthread_create(&id, NULL, busy, "Hi"); while (1) {} // Loop forever } ``` 如果我們想等待我們的線程完成使用`pthread_join` ```c void *result; pthread_join(id, &result); ``` 在上面的例子中，`result`將是`null`，因為 busy 函數返回`null`。我們需要傳遞結果地址，因為`pthread_join`將寫入指針的內容。 見 [Pthreads 第 2 部分](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Pthreads%2C-Part-2%3A-Usage-in-Practice)