Linux：线程的概念、与进程区别及内核实现（线程一）

一、什么是线程？

线程（Thread）是进程内的独立执行流，是操作系统调度的基本单位。简单理解：进程是 “资源分配的容器”，而线程是 “容器里真正干活的执行者”—— 一个进程至少包含一个主线程，多个线程共享进程的全部资源（虚拟地址空间、文件描述符、信号表等），但拥有独立的执行上下文（CPU 寄存器、栈空间）

线程的核心特点：

二、线程与进程的核心区别（对比表）

三、Linux 中线程的内核实现：轻量级进程（LWP）

Linux 内核没有专门的线程结构体，线程的实现依赖 “轻量级进程（Lightweight Process, LWP）”—— 无论是进程还是线程，内核都用 task_struct（进程控制块）描述，二者的唯一区别是是否共享 mm_struct（虚拟地址空间）

• 进程：一个 task_struct 对应一个独立的 mm_struct（虚拟地址空间），即 “独占资源的主线程”
• 线程：多个 task_struct 共享同一个 mm_struct，即 “共享资源的执行流”

关键概念补充

四、线程的优缺点

优点：

缺点：

五、第一个 Linux 线程程序：Hello World（含代码）

Linux 中线程编程依赖 POSIX 线程库（pthread 库），需注意编译时链接 -lpthread 参数（否则会报未定义引用错误）

代码实现：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

// 线程执行函数：线程启动后会执行该函数
void* thread_func(void* arg) {
// arg为传递给线程的参数（需强制类型转换）
char* thread_name = (char*)arg;
printf("Hello World! 我是%s，线程ID：%lu\\n", thread_name, (unsigned long)pthread_self());
sleep(1); // 模拟线程执行任务
return NULL; // 线程退出，返回值为NULL
}

int main() {
pthread_t tid; // 存储线程ID
int ret;

// 1. 创建线程
// 参数：线程ID指针、线程属性（NULL为默认）、线程执行函数、传递给函数的参数
ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, (void*)"线程1");
if (ret != 0) {
perror("pthread_create failed");
return -1;
}

printf("主线程ID：%lu，创建的线程ID：%lu\\n", (unsigned long)pthread_self(), (unsigned long)tid);

// 2. 回收线程（等待线程结束，避免线程成为僵尸线程）
ret = pthread_join(tid, NULL);
if (ret != 0) {
perror("pthread_join failed");
return -1;
}

printf("线程执行完毕，主线程退出\\n");
return 0;
}

关键说明：

• pthread_self()：获取当前线程的 ID（用户态线程 ID，非内核 tid）
• pthread_create()：创建线程，成功返回 0，失败返回错误码（需用 perror 或 strerror 打印错误信息）
• pthread_join()：回收线程，阻塞主线程直到目标线程结束，避免线程资源泄漏

六、总结

• 线程是进程内的独立执行流，共享进程资源，调度成本低
• Linux 中线程本质是轻量级进程，通过 task_struct 描述，共享 mm_struct 区分于进程
• 入门线程编程的核心是掌握 pthread 库的基本使用，理解线程的创建与回收流程

下一篇将详细讲解线程的创建、终止、回收的完整用法，以及线程退出状态的处理，敬请关注！