Linux笔记（17）| 线程基础

读者朋友们大家好，今天和大家分享的是Linux中的线程。线程有时也称为轻量级进程，是执行程序流的最小单元。

之前我们讲过Linux中的进程，那么线程和进程有什么联系和区别呢？如果是去面试Linux软件开发的岗位，很有可能会被问到这个问题，看你对进程和线程的了解。

有一句话叫做进程是资源分配的最小单位，线程是系统调度的最小单位。在操作系统里面，可以认为是有很多个任务（task）在“并行”执行，从宏观上来看是并行的，但是从微观上来看其实还是串行的，当然，这是对于单核来说。之前我们的单片机开发，写好代码之后就一直执行里面的代码，里面所有的代码都是按顺序依次执行的（当然，中断另当别论），比如我们有三件事情要做，那么肯定是先做第一件事，再做第二件事，最后做第三件事。

如果第一件事要花费的时间很长，那么就会一直占用CPU，导致另外两件事得不到及时响应。而在操作系统中是不一样的，由操作系统进行调度，每件事或者说每个任务只会执行一小段时间，可能是几个毫秒，然后CPU被分配给了其他任务，在快速切换中，看起来就像是几个任务在同时运行一样，而且各个任务可以很好地得到响应。当然，具体是怎么调度的这是一件比较复杂的事情，需要具体去分析。

讲了这么多，是想说其实线程和进程都是一个个任务（task），所以在操作系统看来，没有什么区别，在Linux当中，并没有严格区分进程和线程。但是他们还是有区别的。其中一个区别就是对于各个进程他们的资源是独立的，而各个线程之间资源是共享的。

比如说先定义了一个全局变量，然后调用fork函数创建一个子进程，然后在子进程里面对这个全局变量进行修改，然后分别在父进程和子进程中打印这个全局变量的值，就会发现在父进程里面还是原来的值，而子进程里面就是修改后的值。

之所以是这样，是因为刚开始fork出来的子进程确实和父进程几乎是一样的，子进程继承了父进程的东西，如果在子进程中只是访问原来父进程的资源，是没什么影响的，但是如果子进程企图修改父进程中原来的东西，那么就会发生写时拷贝（Copy On Write,简称cow）,子进程拷贝一份副本，然后在副本上修改，也就是说不会修改原来父进程里的东西。从效果上来看，可以认为子进程刚开始和父进程一样，但是后来做的所有修改都和父进程没有关系，他们是相对独立的两个进程。

而线程不一样，主线程创建一个子线程后，子线程和父线程资源是共享的，其实是在他们的task_struct结构体里面，指针指向了同样的数据，因此，在一个线程里进行了数据的修改，在其他线程中访问的也是修改后的数据。

这就是进程和线程的一大区别。

总的来说呢，就是进程也好，线程也好，他们都是一个个的task_struct，对于操作系统调度来讲，它只管这个结构体，因此，操作系统并不是很区分进程和线程，它只是在各个task_struct之间调度。但是因为进程与进程之间资源不是共享的，线程与线程之间资源是共享的，我们可以根据这一点来选择使用多进程还是多线程来处理问题。

当然，他们还有一些区别，比如说从系统开销来说，fork是一个开销很大的系统调用，启动一个新的进程必须分配给其独立的地址空间。进程之间的通信比较麻烦，需要依靠一定的手段。线程在这些方面有一些优势。

这里只粗略的讲了线程的一些概念，以及和进程的关系和区别。到下一节里再来讲解一下线程里的更详细的一些知识。