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。在一般情况下，有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处理的是程序的并发执行。基于线程的多任务处理的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。
c 不包含多线程应用程序的任何内置支持。相反，它完全依赖于操作系统来提供此功能。
本教程假设您使用的是 linux 操作系统，我们要使用 posix 编写多线程 c 程序。posix threads 或 pthreads 提供的 api 可在多种类 unix posix 系统上可用，比如 freebsd、netbsd、gnu/linux、mac os x 和 solaris。
创建线程
有下面的例程，我们可以用它来创建一个 posix 线程：
#includepthread_create (thread, attr, start_routine, arg)
在这里，pthread_create 创建一个新的线程，并让它可执行。这个例程可在代码内的任何地方被调用任意次数。下面是关于参数的说明：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| thread | 一个不透明的、唯一的标识符，用来标识例程返回的新线程。 |
| 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 | c 例程，一旦线程被创建就会执行。 |
| arg | 一个可能传递给 start_routine 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。 |
一个进程可以创建的最大线程数是依赖于实现的。线程一旦被创建，就是同等的，而且可以创建其他线程。线程之间没有隐含层次或依赖。
终止线程
有下面的例程，我们可以用它来终止一个 posix 线程：
#includepthread_exit (status)
在这里，pthread_exit 用于显式地退出一个线程。通常情况下，pthread_exit() 例程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
这个简单的实例代码使用 pthread_create() 例程创建了 5 个线程。每个线程打印一个 "hello world!" 消息，然后调用 pthread_exit() 终止线程。
#include
// 必须的头文件是
#include
using namespace std;
#define num_threads 5
// 线程的运行函数
void* say_hello(void* args)
{
cout << "hello www.coonote.com！" << endl;
}
int main()
{
// 定义线程的 id 变量，多个变量使用数组
pthread_t tids[num_threads];
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 -lpthread -o test.o
现在，执行程序，将产生下列结果：
$ ./test.o
hello www.coonote.com！
hello www.coonote.com！
hello www.coonote.com！
hello www.coonote.com！
hello www.coonote.com！以下简单的实例代码使用 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 w3cschool！" 消息，并输出接收的参数，然后调用 pthread_exit() 终止线程。
//文件名：test.cpp
#include
#include
#include
using namespace std;
#define num_threads 5
void *printhello(void *threadid)
{
// 对传入的参数进行强制类型转换，由无类型指针变为整形数指针，然后再读取
int tid = *((int*)threadid);
cout << "hello w3cschool！线程 id, " << tid << endl;
pthread_exit(null);
}
int main ()
{
pthread_t threads[num_threads];
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);
} 现在编译并执行程序，将产生下列结果：
$ g test.cpp -lpthread -o test.o $ ./test.o main() : 创建线程, 0 main() : 创建线程, 1 main() : 创建线程, 2 main() : 创建线程, 3 main() : 创建线程, 4 hello w3cschool! 线程 id, 4 hello w3cschool! 线程 id, 3 hello w3cschool! 线程 id, 2 hello w3cschool! 线程 id, 1 hello w3cschool! 线程 id, 0
向线程传递参数
这个实例演示了如何通过结构传递多个参数。您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
#include
#include
using namespace std;
#define num_threads 5
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 = "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);
} 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
$ g -wno-write-strings test.cpp -lpthread -o test.o $ ./test.o main() : creating thread, 0 main() : creating thread, 1 main() : creating thread, 2 main() : creating thread, 3 main() : creating thread, 4 thread id : 3 message : this is message thread id : 2 message : this is message thread id : 0 message : this is message thread id : 1 message : this is message thread id : 4 message : this is message
连接和分离线程
有以下两个例程，我们可以用它们来连接或分离线程：
pthread_join (threadid, status) pthread_detach (threadid)
pthread_join() 子例程阻碍调用例程，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。
这个实例演示了如何使用 pthread_join() 例程来等待线程的完成。
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
#define num_threads 5
void *wait(void *t)
{
int i;
long tid;
tid = (long)t;
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);
}
}
// 删除属性，并等待其他线程
pthread_attr_destroy(&attr);
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);
} 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
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.