本篇文章，继续来和大家分享与Linux相关的知识。本次的内容主要会涉及到多线程的创建，线程独立栈的验证，线程之间没有秘密，线程局部存储，分离线程以及线程互斥等相关知识。
Linux中的线程 = 用户级线程 + 内核的LWP，用户级线程和内核的LWP的关系是1 ：1的关系。
在一些书籍中，会有用户级线程和内核级线程的概念。用户级线程是指在用户层实现的线程，比如Liunx；而内核级线程是指在OS内部实现的线程，比如Windowns。
一个线程相当于一个执行流，执行流的本质是调用链。每个线程都在执行自己的任务，有不同的调用链，需要独立的栈进行隔离，保证线程之间互不干扰。
创建多线程
下面，我们写一个程序演示如何创建多线程：
打开监控脚本
while :; do ps -aL | head -1 && ps -aL | grep mythread; sleep 1; done;编译运行，我们就能看到线程数量逐渐增加，又逐渐减少。
验证每个线程都独立的栈
我们对刚刚的程序做一些修改：
在threadRoutine函数中，定义一个test_i变量，然后，打印这个变量的值和它的地址，并且每次循环自增一。
编译运行，我们就能看到每个线程的test_i变量的值都是从0开始递增的，并且它们的地址也不相同。这不就说明了，每个线程都会有自己独立的栈结构吗？
虽然每个线程都有自己独立的栈结构，但它们都在同一个共享区内。线程和线程之间没有秘密，一个线程可以拿到其他线程的内容。只不过我们要求线程有独立的栈。
验证一个线程，可以访问其他线程的内容
我们增加一个全局变量p，当线程为thread-2的时候，我们就在threadRoutine函数中，将变量test_i的地址拷贝到p中，并且让主线程进行访问。
编译运行，我们就能看到主线程，确实拿到了thread-2线程的test_i变量。
线程局部存储
如果我们定义一个全局变量g_val，让所有线程访问它，能访问到它吗？
编译运行，我们就能会看到多个线程访问的g_val的地址相同，这说明它们访问的是同一个g_val。
从刚刚的运行结果看，我们可以知道全局变量为所有的线程共享。
那如果我就想创建一个私有的全局变量怎么办？有的人会说，我们可以创建一个数组，一个线程给它分配一个变量，不就行了吗？不行，这样变量的名称变了。那该怎么办呢？我们只需要使用__thread修饰相应的变量即可。
编译运行，我们就能看到，每个线程的g_val的值是从0开始的，并且每个g_val的地址都不相同。这种技术，我们称之为线程的局部存储。__thread并不是C++的东西，而是编译器提供的一种编译选项。编译器在编译的时候，就默认将g_val变量，给每个线程开辟一份空间。
下面，我们使用__thread来修饰td，看看有什么有效果
编译直接报错了，这是为什么？这是因为__thread只能用来修饰内置类型，不能用来修饰自定义类型。
那这个线程的局部存储有什么用呢？
我们可以给线程创建一个私有的全局变量number和pid，用于保存线程的tid和pid，这样我们就不用频繁的调用系统接口进行获取。
编译运行，就能正常看到线程的tid和pid了。
分离线程
在讲进程等待的时候，我们可以采用阻塞等待，也可以采用非阻塞轮询，还可以采用信号回收的方式。
那线程等待这里，我们有没有什么别的方式，可以让主线程在等待线程的时候，不用阻塞在那里，可以去做别的事吗？
当然有，如果你不关心线程的返回值，可以告诉系统，当线程退出时，自动释放线程资源。
那你怎么告诉呢？通过调用函数pthread_detach。这个函数的参数就是线程的tid。detach是分离的意思，调用pthread_detach函数可以将相应的线程与整个进程进行分开。
哪由谁来调用pthread_detach函数呢？可以是主线程，也可以是自己。
下面，我们来用用pthread_detach接口：
主线程让其他线程进行分离：
编译运行，我们就能看到pthread_join的返回值是22，返回值为0才算等待成功。失败的原因，是参数无效。这说明，我们的线程分离成功了，并且分离的线程无法进行等待。
线程自己进行分离：
编译运行，结果是一样的，pthread_join无法对分离线程进行等待。
有一个细节，不知道大家注意到没：按照我们的程序设定，线程实际上并没有执行完，就退出了，这是为什么？
这是因为主线程走到pthread_join的时候，并没有阻塞等待，而是直接返回了，然后，结束了。主线程结束了，也就是进程退出了，进程退出，系统就会把进程的全部资源释放。线程赖以生存的资源被释放了，它没法执行了，只能跟着一起退出。
我们进行线程分离，只是不关心它的返回值，但我们还是希望它把自己的任务完成。所以，我们进行线程分离的时候，要保证主线程是最后退出的。
怎么保证？比较常见的方式是让主线程一直不退。
线程的分离状态，本质是线程的一种属性状态。一个线程是否是分离状态，取决于它的分离标志位，是0还是1。
线程互斥
我们以一个模拟的抢票程序，来引入互斥:
假设票数总共1000，让三个线程进行抢票。
编译运行，我们会发现票数抢到了负数。这是为什么呢？
变量tickets，是共享数据，在多线程并发读写时，并没有按照我们的预期减到0，而是直接干到了负数。
我们称为数据在无保护的情况下，被多线程并发访问，造成了数据不一致问题。
思考一个问题：对一个全局变量进行多线程并发--/++操作是否是安全的？答案是不安全。
为什么不安全？我们一起探索一下。
进行tickets--操作，实际会有三步操作。第一步，先将内存中ticktets值读入CPU的寄存器中。第二步，在CPU内部进行--操作。第三步，将计算结果写回内存。刚刚这三步对应着三条汇编操作，依次是mov [xxx] eax -- mov eax [xxx]
假设有一个线程叫thread-1，它进行tickets--操作，刚刚执行完第一步，读取数据，很不巧，就被切换了。
线程切换，是需要保存上下文（线程的上下文是指线程在CPU中的状态和数据）。于是，thread-1就把寄存器中的1000保存了下来。
切换线程，切换到了thread-2。thread-2很幸运，一直没有没有被打断，它一直tickets--，减到了10。这时候，被切换了。
切换到了thread-1。调度thread-1，首先要做的是恢复thread-1的上下文。也就是将1000恢复到寄存器中，然后，执行第二步，减减操作得到999。第三步，将999写回内存中。咦？票数好不容易减到了10，怎么又变回了999。这种情况，就导致了数据不一致。
而我们的代码中，不仅有--操作，还有判断操作（tickets > 0）。判断操作，是逻辑运算，也是一种运算。
假设tickets减到了1，thread-1，进行if判断满足条件，进入if。这时候，又来了thread-2，thread-3，进行tickets > 0判断。tickets为1，它们两也满足条件，也进入了if。thread-1将tickets减为0，thread-2,thread-3再继续往下减，就出现了，我们看到的负数。
针对多线程并发访问无保护数据，导致的数据不一致问题，我们该怎么解决呢？
我们需要对共享数据的任何访问，保证任何时候只有一个执行流访问！这就需要用到互斥，而实现互斥，需要用到pthread库中提供的锁。
好了，到这里，我们本次的分享就到此结束了，不知道我有没有说明白，给予你一点点收获。关于更多和Linux相关的知识，会在后面的文章更新。如果你有所收获，别忘了给我点个赞，这是对我最好的回馈，当然你也可以在评论发表一下你的收获和心得，亦或者指出我的不足之处。如果喜欢我的分享，别忘了给我点关注噢。
