线程，你真的懂了吗？

news2025/1/18 8:51:12

大家都知道的是线程其实分为的是内核级线程和用户级线程，这几天在看线程的时候，突然有一种感觉不太明白的地方，那就是linux中pthread.h这个库中的线程到底是用户级还是内核级，后来在网上也搜了很多的例子。我自我认为是看不懂的，后来看了一下用户级线程的实现，才感觉到有种拨云见日的感觉。

主要原因是因为用户级线程是不可以阻塞的，因为有其中一个用户级线程阻塞的话，那么整个进程都要阻塞，但是我们在linux下编写多线程的代码时，有时可能会因为一些原因导致其中一个线程的阻塞，那此时这里为啥整个进程都没有阻塞呢？很简单，目前的linux系统是1:1模式的，也就是说，内核中有了“内核进程”。

那么，大家可能很疑惑，这不就对了吗？为什么还要说一遍呢？其实不然，我们都只的是，其实pthread.h这个其实就是一个类似于管理线程的线程库，里面有创建线程，回收线程等等功能的函数，且深入理解过linux下的线程，都知道的是其实没有所谓的线程，只有轻量级进程。而我们在学习操作系统的时候，都知道用户级线程是不能被阻塞的，如果阻塞，那么整个进程势必阻塞，所以，刚开始我以为linux下直接就是创建了一个轻量级进程，但是我仔细想了一下，不对，因为pthread这个是库，是在用户层面上封装的。所以我就疑惑了，我写了段代码，如下：

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
void input()
{
    while(true)
    {
        cout << "进来了" << endl;
        int a = 0;
        cin >> a;
    }
}
void print()
{
    while(true)
        cout << "dasdasda" << endl;
}
void* start(void* args)
{
    pthread_detach(pthread_self());
    while (true)
    {
        input();
        print();
    }
    return nullptr;
}
int main()
{
    pthread_t tid, ttid;
    pthread_create(&tid, nullptr, start, nullptr);
    pthread_create(&ttid, nullptr, start, nullptr);
    while(true)
    {
        sleep(1);
        cout << "主线程死循环" << endl;
    }
    return 0;
}

这个代码很容易理解，就不说是什么功能了。很显然，是没有阻塞，那么我们只有一个说法，那就是操作系统中的线程模型一定是多对多了，也就是操作系统中含有内核级线程，都泽塔一定会是阻塞的。

但是问题又来了，我一直不太理解用户级线程为什么会其中一个阻塞，整个进程都阻塞，一直很疑惑。还有的解释就是那类似于代码中的if语句，但是我还是感觉不太正确。因为if语句这种，势必只能有一个输出，也就是我们所看到的是单线程，后来我又看到这一种说法，让我拨云见日。那就是线程库中的代码。

其实线程库中实现了所谓的“线程调度”，也就是类似于CPU调度进程这样(这里不是肯定，只是类似于可以调度的一种实现机制)。这样就可以让我们用户看起来是有多个线程“并行”执行代码（其实是并发，也就是说假如是有A,B两个线程，那么A运行的时候，B不可以执行）。那么此时我们知道了这个机制，有些人还是有疑惑，这个只是看起来是多线程，那么到底和阻塞有什么关系呢？其实库中是结合了汇编来实现的。有一个yeild函数，这个函数的功能就是切换线程。而执行这个函数的时候，其实是很容易理解的，也就是说，这个函数出现使得我们必须要各自的栈，不然就会出错。如以下代码：