多线程是多任务处理的一种特殊形式，多任务处理允许让电脑同时运行两个或两个以上的程序。一般情况下两种类型的多任务处理：基于进程和基于线程：
- 基于进程的多任务处理是程序的并发执行。
- 基于线程的多任务处理是同一程序的片段的并发执行。
多线程程序包含可以同时运行的两个或多个部分，这样的程序中的每个部分称为一个线程，每个线程定义了一个单独的执行路径。
创建线程
此处使用的是 Linux 操作系统，使用 Pthreads(POSIX Threads ) 编写多线程 C++ 程序。
pthread_create 创建一个新的POSIX 线程，并让它可执行。：
#include <pthread.h>
//.....
pthread_create (thread, attr, start_routine, arg);创建线程成功时，函数返回 0，若返回值不为 0 则说明创建线程失败。参数的说明：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| thread | 指向线程标识符指针。 |
| attr | 一个不透明的属性对象，可以被用来设置线程属性。您可以指定线程属性对象，也可以使用默认值 NULL。 |
| start_routine | 线程运行函数起始地址，一旦线程被创建就会执行。 |
| arg | 运行函数的参数。它必须通过把引用作为指针强制转换为 void 类型进行传递。如果没有传递参数，则使用 NULL。 |
终止线程
使用下面的程序终止一个 POSIX 线程：
pthread_exit(status);这里的pthread_exit 用于显式地退出一个线程。通常情况下，pthread_exit() 函数是在线程完成工作后无需继续存在时被调用。如果 main() 是在它所创建的线程之前结束，并通过 pthread_exit() 退出，那么其他线程将继续执行。否则，它们将在 main() 结束时自动被终止。
实例1：使用 pthread_create() 函数创建了 5 个线程，每个线程输出"Hello Runoob！":
#include <iostream>
#include <pthread.h>
#define NUM_THREADS 5
using namespace std;
void* say_hello(void* args) // 线程的运行函数
{
cout << "Hello Runoob！" << endl;
return 0;
}
int main()
{
pthread_t tids[NUM_THREADS]; // 定义线程的 id 变量，多个变量使用数组
for(int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)
{
/* 参数依次是：创建的线程id，线程参数，调用的函数，传入的函数参数 */
int ret = pthread_create(&tids[i], NULL, say_hello, NULL);
if (ret != 0)
{
cout << "pthread_create error: error_code = " << ret << endl;
}
}
/* 等各个线程退出后，进程才结束，否则进程强制结束了，线程可能还没反应过来 */
pthread_exit(NULL);
}使用 -lpthread 库编译下面的程序：
$ g++ test.cpp -o pthread -lpthread 执行结果如下：
$ ./pthread
Hello Runoob！
Hello Runoob！
Hello Runoob！
Hello Runoob！
Hello Runoob！
实例2：使用 pthread_create() 函数创建了 5 个线程，并接收传入的参数。每个线程打印一个 "Hello Runoob!" 消息，并输出接收的参数，然后调用 pthread_exit() 终止线程。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
#define NUM_THREADS 5
using namespace std;
void *PrintHello(void *threadid)
{
int tid = *((int*)threadid); // 对传入的参数强制类型转换，由无类型指针变为整形数指针
cout << "Hello Runoob! 线程 ID, " << tid << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
pthread_t threads[NUM_THREADS]; // 定义线程的 id 变量
int indexes[NUM_THREADS]; // 用数组来保存i的值
int rc;
int i;
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ )
{
cout << "main() : 创建线程, " << i << endl;
indexes[i] = i; //先保存i的值
/* 传入的时候必须强制转换为void* 类型，即无类型指针 */
rc = pthread_create(&threads[i], NULL, PrintHello, (void *)&(indexes[i]));
if (rc)
{
cout << "Error:无法创建线程," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
pthread_exit(NULL);
return 0;
}执行结果如下：
$ g++ test.cpp -o test.o -lpthread
$ ./test.o
main() : 创建线程, 0
main() : 创建线程, 1
Hello Runoob! 线程 ID, 0
main() : 创建线程, Hello Runoob! 线程 ID, 21main() : 创建线程, 3
Hello Runoob! 线程 ID, 2
main() : 创建线程, 4
Hello Runoob! 线程 ID, 3
Hello Runoob! 线程 ID, 4
向线程传递参数
下面的实例演示通过结构传递多个参数。可以在线程回调中传递任意的数据类型，因为它指向 void，如下面的实例所示：
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
#define NUM_THREADS 5
using namespace std;
struct thread_data
{
int thread_id;
char *message;
};
void *PrintHello(void *threadarg)
{
struct thread_data *my_data;
my_data = (struct thread_data *) threadarg;
cout << "Thread ID : " << my_data->thread_id ;
cout << " Message : " << my_data->message << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
pthread_t threads[NUM_THREADS];
struct thread_data td[NUM_THREADS];
int rc;
int i;
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ )
{
cout <<"main() : creating thread, " << i << endl;
td[i].thread_id = i;
td[i].message = (char*)"This is message";
rc = pthread_create(&threads[i], NULL,
PrintHello, (void *)&td[i]);
if (rc)
{
cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
pthread_exit(NULL);
return 0;
}执行结果如下：
$ g++ -Wno-write-strings test.cpp -o test.o -lpthread
$ ./test.o
main() : creating thread, 0
main() : creating thread, 1
Thread ID : 0 Message : This is message
main() : creating thread, Thread ID : 21
Message : This is message
main() : creating thread, 3
Thread ID : 2 Message : This is message
main() : creating thread, 4
Thread ID : 3 Message : This is message
Thread ID : 4 Message : This is message
连接和分离线程
可以使用以下两个函数来连接或分离线程：
pthread_join (threadid, status);
pthread_detach (threadid);pthread_join() 子程序阻碍调用程序，直到指定的 threadid 线程终止为止。当创建一个线程时，它的某个属性会定义它是否是可连接的（joinable）或可分离的（detached）。只有创建时定义为可连接的线程才可以被连接。如果线程创建时被定义为可分离的，则它永远也不能被连接。
演示使用 pthread_join() 函数来等待线程的完成:
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#define NUM_THREADS 5
using namespace std;
void *wait(void *t)
{
int i;
long tid;
tid = (long)t;
/**可以通过函数 sleep 来进行睡眠，单位是秒。sleep(1) 表示线程将会暂停执行 1 秒钟。
*在暂停期间，线程不会进行任何操作，直到时间到达后继续执行下一条语句。
*请注意，sleep 函数属于 <unistd.h> 头文件，所以需要在程序中包含该头文件
*/
sleep(1);
cout << "Sleeping in thread " << endl;
cout << "Thread with id : " << tid << " ...exiting " << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
int rc;
int i;
pthread_t threads[NUM_THREADS];
pthread_attr_t attr;
void *status;
/* 初始化并设置线程为可连接的（joinable）*/
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ )
{
cout << "main() : creating thread, " << i << endl;
rc = pthread_create(&threads[i], NULL, wait, (void *)&i );
if (rc)
{
cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
pthread_attr_destroy(&attr); // 删除属性，并等待其他线程
for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ )
{
rc = pthread_join(threads[i], &status);
if (rc)
{
cout << "Error:unable to join," << rc << endl;
exit(-1);
}
cout << "Main: completed thread id :" << i ;
cout << " exiting with status :" << status << endl;
}
cout << "Main: program exiting." << endl;
pthread_exit(NULL);
return 0;
}执行结果如下：
main() : creating thread, 0
main() : creating thread, 1
main() : creating thread, 2
main() : creating thread, 3
main() : creating thread, 4
Sleeping in thread
Thread with id : 4 ...exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 3 ...exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 2 ...exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 1 ...exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 0 ...exiting
Main: completed thread id :0 exiting with status :0
Main: completed thread id :1 exiting with status :0
Main: completed thread id :2 exiting with status :0
Main: completed thread id :3 exiting with status :0
Main: completed thread id :4 exiting with status :0
Main: program exiting.
注：可被 joinable 的 std::thread 对象必须在他们销毁之前被主线程 join 或者将其设置为 detached.
