fork是昂贵的（把父进程的内存映像复制到子进程），并且需要进程间通信（IPC）机制。
线程的创建速度快（10-100 倍），同一进程中的线程共享相同的全局内存，线程之间容易共享信息，但是，这就带来了同步的问题。
同一进程内的所有线程除了共享全局变量，还共享：
进程指令，大多数数据，打开的文件（即文件描述符），信号处理函数和信号处置，当前工作目录，用户ID和组ID，”这些很容易出错误”
不过每个线程有各自的：线程ID，优先级，栈（用于存放局部变量和返回地址），寄存器集合（包括程序计数器和栈指针），errno，信号掩码。
(一)POSIX线程pthread：
1. 线程初始化：
//pthread_create()类似fork()
int pthread_create(pthread_t *tid, const pthread_attr_t *attr,
void *(*func)(void*), void *arg);//成功返回0，出错则为整的Exxx值注：每个线程都有许多属性(attribute)：线程ID，优先级，初始栈大小，是否应该成为一个守护线程，等，通常情况下我们采纳默认设置，把attr参数指定为NULL
func是该线程执行的函数，arg是该函数的参数，如果是多个参数，就需要打包成一个结构。
2. 等待线程结束：pthread_join()类似waitpid（可以不指定id，令ID=-1，来等待任意id的进程）
int pthread_join(pthread_t *tid, void **status);//成功返回0，出错则为整的Exxx值，必须指定tid通过调用pthread_join等待一个给定的线程终止。如果status指针非空，来自所等待线程的返回值（一个指向某个对象的指针）将存入由status指向的位置。
3. 获取自身ID：pthread_self类似getpid
pthread_t pthread_self();//返回调用线程的线程ID4 .脱离线程：pthread_detach
int pthread_detach(pthread tid);//成功返回0，出错则为整的Exxx值注：与pthread_join相反，当一个joinable（可汇合）线程终止时，它的线程ID和退出状态将留存到另一个线程对它调用pthread_join。
而detached线程却像守护进程，当它们终止时，所有相关资源都被释放，我们不能等待它们终止。
如果一个线程需要知道另一个线程什么时候终止，那就最好保持第二个线程的可汇合（joinable）状态。
pthread_detach(pthread_self());//让自己脱离5.pthread_exit函数：让一个线程终止
void pthread_exit(void *status)对于可汇合的线程，它的线程ID和退出状态将留存到另一个线程对它调用pthread_join()，
另外两个终止线程的方法;
(1)启动线程的函数（creat的第三个参数）返回
(2)进程的main函数返回，或者线程调用了exit
6. 多线程客户端
#include "unpthread.h"//unp.h和包裹函数们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;//线程外部变量，套接字描述符
fp = fp_arg;//和标准I/O FILE指针
Pthread_create(&tid, NULL, copyto, NULL);//创建线程，新线程id返回到tid，
//copyto从标准输入读到EOF先于main函数终止。子线程在执行copyto同时，主线程就去执行下面了。
while (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) > 0)//主线程循环
Fputs(recvline, stdout);//文本行从套接字到标准输出
}//终止进程，进程内所有线程也被终止
void* copyto(void* arg)//子线程
{
char sendline[MAXLINE];
while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)//标准输入拷贝到套接字，
Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));
Shutdown(sockfd, SHUT_WR);//当在标准输入读到EOF时，调用shutdown从套接字送出FIN
return(NULL);//终止子线程
/* 4return (i.e., thread terminates) when EOF on stdin */
}7. 多线程服务器
#include "unpthread.h"
static void *doit(void *); /* each thread executes this function */
int main(int argc, char **argv)//每个客户使用一个线程
{
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));//每次循环都开辟新的空间，不会用到全局的值
int *iptr = Accept(listenfd, cliaddr, &len);
Pthread_create(&tid, NULL, &doit, iptr);//函数doit和参数-已连接套接字描述符connfd,最后一个参数传值（指针拷贝）
}
}
static void* doit(void* arg)//子线程arg就是参数iptr
{
int connfd = *((int*)arg);//void* -> int*，然后再解引用
free arg;//arg已经完成任务了
Pthread_detach(pthread_self());//自身脱离，主线程没有理由等待他所创建的子线程
str_echo(connfd); /* same function as before */
Close(connfd)；//线程关闭，已连接套接字不一定被Close；在进程中，子进程结束，套接字就close了
return(NULL);
}8. 给新线程传递参数
把connfd强制转换为void并不保证一定起作用，也不能直接把connfd的地址传递给新线程
9. 线程安全：图 26-5 线程安全版本
gethostbyname 和 gethostbyaddr不可重入，但是有可重入的_r版本，要注意的是，这不是标准，所有不可冲入的函数要慎用(表 11-21)
10. 线程特定数据
当把非线程的传旭写成线程的版本时，会碰到函数中使用静态变量的情况，从而引起常见的编译错误。在不考虑冲入的情况下，静态变量无可非议，但是在同一个进程中的不同线程几乎同时调用这样的函数，就会出现错误，后果是不确定的，因为这些静态变量无法为不同的线程保存各自的值。
解决方法：
(1)使用线程特定数据，这样转换成了只能在多线程系统上工作的函数。
每个系统支持有限的线程特定数据元素。POSIX要求这个限制不小于128（每个进程）。系统为每个进程维护一个我们称之为key结构的结构数组
key结构中的标志指示这个数据元素是否正在使用，所有的标志初始化为“不在使用”。当一个线程调用pthread_key_create创建一个新的线程特定数据元素时，系统会返回第一个不在使用的元素。key结构中的析构函数指针，当一个线程终止时，系统将扫描该线程的pkey数组，为每个非空的pkey指针调用相应的析构函数。
除了进程范围的key结构数组外，系统还在进程内维护关于每个线程的多条信息。这些特定于线程的信息我们称之为pthread结构，其部分内容是我们称之为pkey数组的一个128个元素的指针数组。
注意当我们调用pthread_key_create创建一个键时，系统告诉我们这个键。每个线程可以随后为该键存储一个值（指针），而这个指针通常是每个线程通过malloc获得的。具体的函数如下：
#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);
不管多少个线程只有第一个执行它的线程运行一次被掉函数，保证了分配的rl_key的安全。
if ((ptr = pthread_getspecific(rl_key)) == NULL) // 检查当前线程key域是否有值
pthread_setspecific(rl_key, ptr);// 设置当前线程的pthread结构key的值
void destructor(void *value)
{
printf("pthread:%d destructor value(%p)\n", pthread_self(), value);
free(value);// 线程结束后执行。线程结束后，会自动掉此析构函数，释放分配资源。
} (2)改变调用顺序，把函数参数和静态变量都放在一个结构中，可以再支持/不支持线程的系统上使用，但是调用函数的所有应用程序都要更改。
(3)改变接口结构，避免使用静态变量
(二)互斥锁：开销并不大
父子进程除了描述符外不共享其余的任何东西。
多个线程更改一个共享变量，解决方法是使用一个互斥锁，保护这个共享变量，访问该变量的条件是持有互斥锁
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mptr);//上锁
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mptr);//解锁
//成功返回0，失败返回正值Exxx值如果试图上锁一个已经被另外一个线程锁住的一个互斥锁，本线程被阻塞，知道该互斥锁被解锁。
如果某个互斥锁变量是静态分配的，我们就必须把它初始化为常量PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER。如果我们在共享内存区分配一个互斥锁，那么必须通过调用pthread_mutex_init函数在运行时把它初始化。
在每个子线程内：
pthread_mutex_t lock;
pthread_mutex_lock(&lock);
i++;
Pthread_mutex_unlock(&lock); (三)条件变量
互斥锁用于防止多个线程同时访问某个变量，但我们还需要在等待某个条件（事件）发生期间能让我们进入睡眠的机制。
如果没有这个机制，线程在等待一个条件发生期间只能轮询，这显然非常浪费CPU资源。条件变量加上互斥锁就能实现这种机制。条件变量的类型是pthread_cond_t。条件变量API如下：
/*等待一个条件变量，线程进入睡眠状态*/
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);//时刻而不是时间
/*唤醒等待在条件变量上的一个线程*/
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cptr);
/*唤醒等待在条件变量上的所有线程*/
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cptr); 举个例子，我们使用一个全局变量flag标志一个事件是否发生。线程A测试flag如果为0，表明事件未发生则睡眠等待。线程B产生这个事件然后将flag标志置1，唤醒线程A。为此我们定义了以下三个变量：
int flag; //计数器
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; //互斥锁
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; //条件变量
线程A使用如下的代码等待事件发生：
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (flag == 0)
pthread_cond_wait(&cond, &mutex); /*睡眠等待事件发生*///解锁，cond调用signal之后加锁
/*下一步的动作*/
pthread_mutex_unlock(&mutex);
线程B使用如下的代码产生事件并唤醒线程A：
/*某个事件发生*/
pthread_mutex_lock(&mutex);
flag = 1;
pthread_cond_signal(&cond); /*唤醒线程A*/
pthread_mutex_unlock(&mutex); 条件变量总是和一个表示“条件”的全局变量关联，在此例中即是flag变量，flag值为0表明条件不成立（事件还未发生）。
全局变量总是需要互斥锁保护，因此互斥锁和条件变量经常一起使用。这也解释了为什么pthread_cond_wait函数的两个参数一个是条件变量一个是互斥锁。
另外，由于测试条件之前总是先加锁，所以当条件不成立时pthread_cond_wait函数必须先解锁，然后把调用线程投入睡眠。
当线程被唤醒时，它又再次加锁，然后返回。