Linux操作系统分析（9）- 多线程和线程安全
进程和线程

进程是操作系统的概念，每当我们执行一个程序时，对于操作系统来讲就创建了一个进程,在这个过程中，伴随着资源的分配和释放。可以认为进程是一个程序的一次执行过程。

线程是进程内的一个相对独立的可执行的单元。若把进程称为任务的话，那么线程则是应用中的一个子任务的执行。

线程和进程十分相似，不同的只是线程比进程小。首先，线程采用了多个线程可共享资源的设计思想；例如，它们的操作大部分都是在同一地址空间进行的。其次，从一个线程切换到另一线程所花费的代价比进程低。再次，进程本身的信息在内存中占用的空间比线程大，因此线程更能允分地利用内存。

使用Pthreads的主要动机是提高潜在程序的性能。 当与创建和管理进程的花费相比，线程可以使用操作系统较少的开销，管理线程需要较少的系统资源。

Pthreads定义了一套C语言的类型、函数与常量，它以pthread.h头文件和一个线程库实现。

     
代码一行行解释。
#1 包含pthread头文件，这个在linux中默认就有，无需配置安装。
#5 -11 定义线程函数，作为后面pthread_create的参数，pthread_exit()为终止当前线程。
#15 定义一个线程句柄数组。
#17-24 创建5个线程。
pthread_create参数： 
thread：返回一个不透明的，唯一的新线程标识符。 
attr：不透明的线程属性对象。可以指定一个线程属性对象，或者NULL为缺省值。 
start_routine：线程将会执行一次的C函数。 
arg: 传递给start_routine单个参数，传递时必须转换成指向void的指针类型。没有参数传递时，可设置为NULL。 

pthread_create()函数允许程序员想线程的start routine传递一个参数。当多个参数需要被传递时，可以通过定义一个结构体包含所有要传的参数，然后用pthread_create()传递一个指向改结构体的指针，来打破传递参数的个数的限制。
所有参数都应该传引用传递并转化成（void*）。

线程安全
线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。

若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。
看一个向量点乘的例子：



         在上面的代码中，将两个向量的点乘分别放到5个线程里分块完成，理想的情况下，计算速度提升了5倍。
        在dotproduct函数中，操作dotstr的时候，使用了互斥锁。首先开启互斥 pthread_mutex_lock(&mutexsum)，然后操作数据，最后打开互斥pthread_mutex_unlock(&mutexsum)。虽然在这里添不添加互斥没有关系，但如果对全局变量的操作更加复杂的时候，比如有乘除法的时候，互斥锁就变得很重要了。
        在main函数中，pthread_attr_t表示线程属性结构体，使用的时候需要对此结构体进行初始化，初始化后使用，使用后还要进行去除初始化。pthread_attr_init:初始化，pthread_attr_destory:去除初始化。
        设置线程分离状态的函数为pthread_attr_setdetachstate（pthread_attr_t *attr, int detachstate）。第二个参数可选为PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）和 PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分离线程）。
            pthread_join()函数，以阻塞的方式等待thread指定的线程结束。当函数返回时，被等待线程的资源被收回。如果进程已经结束，那么该函数会立即返回。并且thread指定的线程必须是joinable的。

参考
pthreads 的基本用法 - http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-pthred/
POSIX 多线程程序设计  - http://www.cnblogs.com/mywolrd/archive/2009/02/05/1930707.html