线程

提示：此条目的主题不是Threads。

线程（英語：thread）在计算机科学中，是将进程划分为两个或多个线程（实例）或子进程，由单处理器（单线程）或多处理器（多线程）或多核处理系统并发执行。

執行緒有四種基本狀態，分別為：

• 產生（spawn）
• 阻塞（block）
• 非阻塞（unblock）
• 結束（finish）

• 线程内核对象(thread kernel object)
• 线程环境块(thread environment block, TEB)
• 用户模式栈(user-mode stack)（unblock）
• 内核模式栈(kernal-mode stack)(thread environment block, TEB)
• DLL线程连接(attach)和线程分离(detach)通知(kernal-mode stack)

SUN Solaris操作系统使用的线程叫做UNIX International线程，支持内核线程、轻权进程和用户线程。一个进程可有大量用户线程；大量用户线程复用少量的轻权进程，轻权进程与内核线程一一对应。用户级线程在调用核心服务时（如文件读写），需要“捆绑（bound）”在一个LWP上。永久捆绑（一个LWP固定被一个用户级线程占用，该LWP移到LWP池之外）和临时捆绑（从LWP池中临时分配一个未被占用的LWP）。在调用系统服务时，如果所有LWP已被其他用户级线程所占用（捆绑），则该线程阻塞直到有可用的LWP。如果LWP执行系统线程时阻塞（如read()调用），则当前捆绑在LWP上的用户级线程也阻塞。

UNIX International线程的头文件是<thread.h>。^[1]

int thr_create(void * stack_base, size_t stack_size, void *(*start_routine，void *), void * arg, long flags, thread_t * new_thr);

其中flags包括：THR_BOUND（永久捆绑）, THR_NEW_LWP（创建新LWP放入LWP池），若两者同时指定则创建两个新LWP，一个永久捆绑而另一个放入LWP池。

int thr_join(thread_t wait_for, thread_t *dead, void **status);

int thr_suspend(thread_t thr);

int thr_continue(thread_t thr);

void thr_exit(void *status);

thread_t thr_self( void );

POSIX线程（POSIX threads），简称Pthreads，是线程的POSIX标准。该标准定义了创建和操纵线程的一整套API。在类Unix操作系统（Unix、Linux、Mac OS X等）中，都使用Pthreads作为操作系统的线程^[2][3][4]。Windows操作系统也有其移植版pthreads-win32^[5]。

Pthreads线程的头文件是<pthread.h>。^[6][7]

int pthread_create(pthread_t * thread, const pthread_attr_t * attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg);

int pthread_join(pthread_t thread, void ** retval);

void pthread_exit(void *retval);

pthread_t pthread_self(void);

int pthread_cancel(pthread_t thread);

Win32线程是Windows API的一部分，上下文包括：寄存器、核心栈、线程环境块和用户栈。

Win32线程的头文件是<Windows.h>，仅适用于Windows操作系统。^[8]

HANDLE WINAPI CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, SIZE_T dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId);

VOID WINAPI ExitThread(DWORD dwExitCode);

DWORD WINAPI SuspendThread( HANDLE hThread );

DWORD WINAPI ResumeThread(HANDLE hThread);

DWORD WINAPI WaitForSingleObject(HANDLE hHandle, DWORD dwMilliseconds);

DWORD WINAPI GetCurrentThreadId(void);

HANDLE WINAPI GetCurrentThread(void);

2011年8月12日，国际标准化组织（ISO）发布了第三个C++标准，即ISO/IEC 14882:2011，简称ISO C++ 11标准。该标准第一次把线程的概念引入C++标准库。Windows平台运行的VS2012和Linux平台运行的g++4.7，都完美支持C++11线程。

C++ 11线程的头文件是<thread>。^[9]

std::thread::thread(Function&& f, Args&&... args);

std::thread::join();

std::thread::detach();

std::thread::swap(thread& other);

2011年12月8日，国际标准化组织（ISO）发布了第三个C语言标准，即ISO 9899:2011，简称ISO C 11标准。该标准第一次把线程的概念引入C语言标准库。

C11线程仅仅是个“建议标准”，也就是说100%遵守C11标准的C编译器是可以不支持C11线程的。根据C11标准的规定，只要编译器预定义了 __STDC_NO_THREADS__(C11)，就可以没有<threads.h>头文件，自然也就也没有下列函数。

C11线程的头文件是<threads.h>。^[10]

int thrd_create(thrd_t *thr, thrd_start_t func, void *arg);

_Noreturn void thrd_exit( int res );

int thrd_join(thrd_t thr, int *res);

thrd_t thrd_current();

1. 最简单的情况是，Thread/Runnable的run()方法运行完毕，自行终止。
2. 对于更复杂的情况，比如有循环，则可以增加终止标记变量和任务终止的检查点。
3. 最常见的情况，也是为了解决阻塞不能执行检查点的问题，用中断来结束线程，但中断只是请求，并不能完全保证线程被终止，需要执行线程协同处理。
4. IO阻塞和等锁情况下需要通过特殊方式进行处理。
5. 使用Future类的cancel()方法调用。
6. 调用线程池执行器的shutdown()和shutdownNow()方法。
7. 守护线程会在非守护线程都结束时自动终止。
8. Thread有stop()方法，但已不推荐使用。

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