fork是昂貴的（把父進程的內存映像複製到子進程），並且需要進程間通信（IPC）機制。
線程的創建速度快（10-100 倍），同一進程中的線程共享相同的全局內存，線程之間容易共享信息，但是，這就帶來了同步的問題。
同一進程內的所有線程除了共享全局變量，還共享：
進程指令，大多數數據，打開的文件（即文件描述符），信號處理函數和信號處置，當前工作目錄，用戶ID和組ID，”這些很容易出錯誤”
不過每個線程有各自的：線程ID，優先級，棧（用於存放局部變量和返回地址），寄存器集合（包括程序計數器和棧指針），errno，信號掩碼。
(一)POSIX線程pthread：
1. 線程初始化：
//pthread_create()類似fork()
int pthread_create(pthread_t *tid, const pthread_attr_t *attr,
void *(*func)(void*), void *arg);//成功返回0，出錯則爲整的Exxx值注：每個線程都有許多屬性(attribute)：線程ID，優先級，初始棧大小，是否應該成爲一個守護線程，等，通常情況下我們採納默認設置，把attr參數指定爲NULL
func是該線程執行的函數，arg是該函數的參數，如果是多個參數，就需要打包成一個結構。
2. 等待線程結束：pthread_join()類似waitpid（可以不指定id，令ID=-1，來等待任意id的進程）
int pthread_join(pthread_t *tid, void **status);//成功返回0，出錯則爲整的Exxx值，必須指定tid通過調用pthread_join等待一個給定的線程終止。如果status指針非空，來自所等待線程的返回值（一個指向某個對象的指針）將存入由status指向的位置。
3. 獲取自身ID：pthread_self類似getpid
pthread_t pthread_self();//返回調用線程的線程ID4 .脫離線程：pthread_detach
int pthread_detach(pthread tid);//成功返回0，出錯則爲整的Exxx值注：與pthread_join相反，當一個joinable（可匯合）線程終止時，它的線程ID和退出狀態將留存到另一個線程對它調用pthread_join。
而detached線程卻像守護進程，當它們終止時，所有相關資源都被釋放，我們不能等待它們終止。
如果一個線程需要知道另一個線程什麼時候終止，那就最好保持第二個線程的可匯合（joinable）狀態。
pthread_detach(pthread_self());//讓自己脫離5.pthread_exit函數：讓一個線程終止
void pthread_exit(void *status)對於可匯合的線程，它的線程ID和退出狀態將留存到另一個線程對它調用pthread_join()，
另外兩個終止線程的方法;
(1)啓動線程的函數（creat的第三個參數）返回
(2)進程的main函數返回，或者線程調用了exit
6. 多線程客戶端
#include "unpthread.h"//unp.h和包裹函數們Pthread
void *copyto(void *);
static int sockfd; /* global for both threads to access */
static FILE *fp;
void str_cli(FILE *fp_arg, int sockfd_arg)
{
char recvline[MAXLINE];
pthread_t tid;
sockfd = sockfd_arg;//線程外部變量，套接字描述符
fp = fp_arg;//和標準I/O FILE指針
Pthread_create(&tid, NULL, copyto, NULL);//創建線程，新線程id返回到tid，
//copyto從標準輸入讀到EOF先於main函數終止。子線程在執行copyto同時，主線程就去執行下面了。
while (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) > 0)//主線程循環
Fputs(recvline, stdout);//文本行從套接字到標準輸出
}//終止進程，進程內所有線程也被終止
void* copyto(void* arg)//子線程
{
char sendline[MAXLINE];
while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)//標準輸入拷貝到套接字，
Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));
Shutdown(sockfd, SHUT_WR);//當在標準輸入讀到EOF時，調用shutdown從套接字送出FIN
return(NULL);//終止子線程
/* 4return (i.e., thread terminates) when EOF on stdin */
}7. 多線程服務器
#include "unpthread.h"
static void *doit(void *); /* each thread executes this function */
int main(int argc, char **argv)//每個客戶使用一個線程
{
int listenfd, //*iptr;
pthread_t tid;
socklen_t addrlen, len;
struct sockaddr *cliaddr;
if (argc == 2)
listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);
else if (argc == 3)
listenfd = Tcp_listen(argv[1], argv[2], &addrlen);
else
err_quit("usage: tcpserv01 [ <host> ] <service or port>");
cliaddr = Malloc(addrlen);
for ( ; ; ) {//使用Pthread_create代替fork
len = addrlen;
iptr = Malloc(sizeof(int));//每次循環都開闢新的空間，不會用到全局的值
int *iptr = Accept(listenfd, cliaddr, &len);
Pthread_create(&tid, NULL, &doit, iptr);//函數doit和參數-已連接套接字描述符connfd,最後一個參數傳值（指針拷貝）
}
}
static void* doit(void* arg)//子線程arg就是參數iptr
{
int connfd = *((int*)arg);//void* -> int*，然後再解引用
free arg;//arg已經完成任務了
Pthread_detach(pthread_self());//自身脫離，主線程沒有理由等待他所創建的子線程
str_echo(connfd); /* same function as before */
Close(connfd)；//線程關閉，已連接套接字不一定被Close；在進程中，子進程結束，套接字就close了
return(NULL);
}8. 給新線程傳遞參數
把connfd強制轉換爲void並不保證一定起作用，也不能直接把connfd的地址傳遞給新線程
9. 線程安全：圖 26-5 線程安全版本
gethostbyname 和 gethostbyaddr不可重入，但是有可重入的_r版本，要注意的是，這不是標準，所有不可衝入的函數要慎用(表 11-21)
10. 線程特定數據
當把非線程的傳旭寫成線程的版本時，會碰到函數中使用靜態變量的情況，從而引起常見的編譯錯誤。在不考慮衝入的情況下，靜態變量無可非議，但是在同一個進程中的不同線程幾乎同時調用這樣的函數，就會出現錯誤，後果是不確定的，因爲這些靜態變量無法爲不同的線程保存各自的值。
解決方法：
(1)使用線程特定數據，這樣轉換成了只能在多線程系統上工作的函數。
每個系統支持有限的線程特定數據元素。POSIX要求這個限制不小於128（每個進程）。系統爲每個進程維護一個我們稱之爲key結構的結構數組
key結構中的標誌指示這個數據元素是否正在使用，所有的標誌初始化爲“不在使用”。當一個線程調用pthread_key_create創建一個新的線程特定數據元素時，系統會返回第一個不在使用的元素。key結構中的析構函數指針，當一個線程終止時，系統將掃描該線程的pkey數組，爲每個非空的pkey指針調用相應的析構函數。
除了進程範圍的key結構數組外，系統還在進程內維護關於每個線程的多條信息。這些特定於線程的信息我們稱之爲pthread結構，其部分內容是我們稱之爲pkey數組的一個128個元素的指針數組。
注意當我們調用pthread_key_create創建一個鍵時，系統告訴我們這個鍵。每個線程可以隨後爲該鍵存儲一個值（指針），而這個指針通常是每個線程通過malloc獲得的。具體的函數如下：
#include <pthread.h>
int pthread_once(pthread_once_t *onceptr, void (*init)(void));
int pthread_key_create(pthread_key_t *keyptr, void (*destructor)(void *value));
void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);
int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);
不管多少個線程只有第一個執行它的線程運行一次被掉函數，保證了分配的rl_key的安全。
if ((ptr = pthread_getspecific(rl_key)) == NULL) // 檢查當前線程key域是否有值
pthread_setspecific(rl_key, ptr);// 設置當前線程的pthread結構key的值
void destructor(void *value)
{
printf("pthread:%d destructor value(%p)\n", pthread_self(), value);
free(value);// 線程結束後執行。線程結束後，會自動掉此析構函數，釋放分配資源。
} (2)改變調用順序，把函數參數和靜態變量都放在一個結構中，可以再支持/不支持線程的系統上使用，但是調用函數的所有應用程序都要更改。
(3)改變接口結構，避免使用靜態變量
(二)互斥鎖：開銷並不大
父子進程除了描述符外不共享其餘的任何東西。
多個線程更改一個共享變量，解決方法是使用一個互斥鎖，保護這個共享變量，訪問該變量的條件是持有互斥鎖
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mptr);//上鎖
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mptr);//解鎖
//成功返回0，失敗返回正值Exxx值如果試圖上鎖一個已經被另外一個線程鎖住的一個互斥鎖，本線程被阻塞，知道該互斥鎖被解鎖。
如果某個互斥鎖變量是靜態分配的，我們就必須把它初始化爲常量PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER。如果我們在共享內存區分配一個互斥鎖，那麼必須通過調用pthread_mutex_init函數在運行時把它初始化。
在每個子線程內：
pthread_mutex_t lock;
pthread_mutex_lock(&lock);
i++;
Pthread_mutex_unlock(&lock); (三)條件變量
互斥鎖用於防止多個線程同時訪問某個變量，但我們還需要在等待某個條件（事件）發生期間能讓我們進入睡眠的機制。
如果沒有這個機制，線程在等待一個條件發生期間只能輪詢，這顯然非常浪費CPU資源。條件變量加上互斥鎖就能實現這種機制。條件變量的類型是pthread_cond_t。條件變量API如下：
/*等待一個條件變量，線程進入睡眠狀態*/
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cptr, pthread_mutex_t *mptr);
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cptr, pthread_mutex_t *mptr,
const struct timespec *abstime);//時刻而不是時間
/*喚醒等待在條件變量上的一個線程*/
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cptr);
/*喚醒等待在條件變量上的所有線程*/
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cptr); 舉個例子，我們使用一個全局變量flag標誌一個事件是否發生。線程A測試flag如果爲0，表明事件未發生則睡眠等待。線程B產生這個事件然後將flag標誌置1，喚醒線程A。爲此我們定義了以下三個變量：
int flag; //計數器
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; //互斥鎖
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; //條件變量
線程A使用如下的代碼等待事件發生：
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (flag == 0)
pthread_cond_wait(&cond, &mutex); /*睡眠等待事件發生*///解鎖，cond調用signal之後加鎖
/*下一步的動作*/
pthread_mutex_unlock(&mutex);
線程B使用如下的代碼產生事件並喚醒線程A：
/*某個事件發生*/
pthread_mutex_lock(&mutex);
flag = 1;
pthread_cond_signal(&cond); /*喚醒線程A*/
pthread_mutex_unlock(&mutex); 條件變量總是和一個表示“條件”的全局變量關聯，在此例中即是flag變量，flag值爲0表明條件不成立（事件還未發生）。
全局變量總是需要互斥鎖保護，因此互斥鎖和條件變量經常一起使用。這也解釋了爲什麼pthread_cond_wait函數的兩個參數一個是條件變量一個是互斥鎖。
另外，由於測試條件之前總是先加鎖，所以當條件不成立時pthread_cond_wait函數必須先解鎖，然後把調用線程投入睡眠。
當線程被喚醒時，它又再次加鎖，然後返回。