对于任何一个进程来讲，即便我们没有主动去创建线程，进程也是默认有一个主线程的。线程是负责执行二进制指令的，它会根据项目执行计划书，一行一行执行下去。进程要比线程管的宽多了，除了执行指令之外，内存、文件系统等等都要它来管。

所以，进程相当于一个项目，而线程就是为了完成项目需求，而建立的一个个开发任务。默认情 况下，你可以建一个大的任务，就是完成某某功能，然后交给一个人让它从头做到尾，这就是主 线程。但是有时候，你发现任务是可以拆解的，如果相关性没有非常大前后关联关系，就可以并 行执行。 

进程之间的并行存在的问题：创建进程占用的资源太多。进程之间不存在共享的数据空间，进程之间的通信需要数据在不同的内存中传来传去。

创建线程

以下载N个大视频为例子，一个一个下载时间太长了，可以拆分成N个任务，分给N个线程各自去下载。将线程需要执行的子任务放在一个参数类型是void类型的指针，用于接收任何类型的参数。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define NUM_OF_TASKS 5//数组大小
void *downloadfile(void *filename)
{
 printf("I am downloading the file %s!\n", (char *)filename);
 sleep(10);
 long downloadtime = rand()%100;
 printf("I finish downloading the file within %d minutes!\n", downloadtime);
 pthread_exit((void *)downloadtime);//退出线程的函数，参数是线程退出的返回值
}
int main(int argc, char *argv[])
{
 char files[NUM_OF_TASKS][20]={"file1.avi","file2.rmvb","file3.mp4","file4.wmv","file5.flv"};
 pthread_t threads[NUM_OF_TASKS];
 int rc;
 int t;
 int downloadtime;
 pthread_attr_t thread_attr;
 pthread_attr_init(&thread_attr);//初始化thread_attr
//这表示将来主线程程等待这个线程的结束，并获取退出时的状态
 pthread_attr_setdetachstate(&thread_attr,PTHREAD_CREATE_JOINABL);
 for(t=0;t<NUM_OF_TASKS;t++){
 printf("creating thread %d, please help me to download %s\n", t, files[t]);
//对于每一个文件和每一个线程，可以调用pthread_create创建线程
//第一个参数是线程对象，第二个参数是线程的属性，第三个参数是线程运行函数，第
//四个参数是线程运行函数的参数
 rc = pthread_create(&threads[t], &thread_attr, downloadfile, (void *)files[t]);
 if (rc){
 printf("ERROR; return code from pthread_create() is %d\n", rc);
 exit(-1);
 }
 }
 pthread_attr_destroy(&thread_attr);
 for(t=0;t<NUM_OF_TASKS;t++){
//使用pthread_join获取这个线程退出的返回值。线程的返回值通过pthread_join传给主线程
 pthread_join(threads[t],(void**)&downloadtime);
 printf("Thread %d downloads the file %s in %d minutes.\n",t,files[t],downloadtime);
 }
 pthread_exit(NULL);
}

线程创建和运行的过程 

 线程的数据

线程可以将任务并行起来，那么线程的数据如何合并起来呢？可以将线程访问的数据分成三类：

第一类是线程栈上的本地数据，比如函数执行过程中的局部变量。函数的调用会使用栈的模型，这在线程里面是一样的。只不过每个线程都有自己的栈空间。为了避免线程之间的栈空间踩踏，线程栈之间还会有小块区域，用来隔离保护各自的栈空间。一旦另一个线程踏入到这个隔离区，就会引发段错误。

第二类数据就是在整个进程里共享的全局数据。例如全局变量，虽然在不同进程中是隔离的，但 是在一个进程中是共享的。

这就是第三类数据，线程私有数据（Thread Specific Data），可以通过以下函数创建：

int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*))

key一旦被创建，所有线程都可以访问它，但各线程可根据自己的需要往key中填入不同的值， 这就相当于提供了一个同名而不同值的全局变量。

数据的保护

如果同一个全局变量，两个线程一起修改，那肯定会有问题，有可能把数据改的面目全非。这就需要有一种机制来保护他们。

第一种方式：Mutex

中文叫互斥。它的模式就是在共享数据访问的时候，去申请加把锁，谁先拿到锁，谁就拿到了访问权限，其他人就只好在门外等着，等这个人访问结束，把锁打开，其他人再去争夺，还是遵循谁先拿到谁访问。

使用Mutex，首先要使用pthread_mutex_init函数初始化这个mutex，初始化后，就可以用它来保护共享变量了。

pthread_mutex_lock() 就是去抢那把锁的函数，如果抢到了，就可以执行下一行程序，对共享变量进行访；如果没抢到，就被阻塞在那里等待。

如果不想被阻塞，可以使用pthread_mutex_trylock去抢那把锁，如果抢到了，就可以执行下一行程序，对共享变量进行访问；如果没抢到，不会被阻塞，而是返回一个错误码。

使用pthread_mutex_unlock释放锁，让给其他人使用，最终调用pthread_mutex_destroy销毁掉这把锁。