多线程是一种特殊的多任务形式，而多任务是指计算机能够同时运行两个或更多的程序的能力。通常，有两种类型的多任务：基于进程的和基于线程的。
基于进程的多任务处理程序的同时执行。基于线程的多任务处理同一程序的不同部分的同时执行。
一个多线程程序包含两个或更多的可以并发执行的部分。这种程序的每一部分被称为一个线程，每一个线程定义了一个单独的执行路径。
在 C++11 之前，没有内置的支持多线程应用的功能。相反，它完全依赖于操作系统提供此功能。
本教程假设你正在使用 Linux 操作系统，并且我们将使用 POSIX 来编写多线程 C++ 程序。POSIX 线程（或称 Pthreads）提供了在许多类 Unix 的 POSIX 系统（如 FreeBSD、NetBSD、GNU/Linux、Mac OS X 和 Solaris）上可用的 API。
创建线程
下面的例程用于创建一个 POSIX 线程：
#include <pthread.h>
pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)
这里，pthread_create 创建一个新的线程并使其可执行。这个例程可以从代码中的任何地方被多次调用。以下是参数的描述：
-
thread
新线程的一个不透明且唯一的标识符，由子程序返回。
-
attr
一个不透明的属性对象，可用于设置线程属性。你可以指定一个线程属性对象，或者用 NULL 表示默认值。
-
start_routine
线程创建后将执行的 C++ 例程。
-
arg
一个可以传递给 start_routine 的单一参数。它必须作为一个类型为 void 的指针传入。如果没有参数需要传递，则可以使用 NULL。
可以由一个进程创建的最大线程数量取决于实现。一旦创建，线程是平等的，可以创建其他线程。线程之间没有隐含的层次关系或依赖性。
终止线程
下面的例程用于终止一个 POSIX 线程：
#include <pthread.h>
pthread_exit (status)
pthread_exit 用于显式地退出一个线程。通常，在线程完成其工作并且不再需要存在时调用 pthread_exit() 例程。
如果 main() 在它创建的线程之前结束并使用 pthread_exit() 退出，则其他线程将继续执行。否则，当 main() 结束时，它们将自动终止。
示例
这个简单的示例代码使用 pthread_create() 例程创建了 5 个线程。每个线程打印一条 "Hello World!" 消息，然后通过调用 pthread_exit() 终止。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
using namespace std;
#define NUM_THREADS 5
void *PrintHello(void *threadid) {
long tid;
tid = (long)threadid;
cout << "Hello World! Thread ID, " << tid << endl;
pthread_exit(NULL);
}
int main () {
pthread_t threads[NUM_THREADS];
int rc;
int i;
for( i = 0; i < NUM_THREADS; i++ ) {
cout << "main() : creating thread, " << i << endl;
rc = pthread_create(&threads[i], NULL, PrintHello, (void *)i);
if (rc) {
cout << "Error: unable to create thread," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
pthread_exit(NULL);
}
编译上面的程序时，请使用 -lpthread 库：
$ gcc test.cpp -lpthread
现在，执行你的程序将会得到如下输出：
main() : creating thread, 0
main() : creating thread, 1
main() : creating thread, 2
main() : creating thread, 3
main() : creating thread, 4
Hello World! Thread ID, 0
Hello World! Thread ID, 1
Hello World! Thread ID, 2
Hello World! Thread ID, 3
Hello World! Thread ID, 4
向线程传递参数
这个示例展示了如何通过一个结构体来传递多个参数。你可以在线程回调中传递任何数据类型，因为它指向的是 void 类型，如下例所示：
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
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);
}
当上述代码被编译和执行时，它会产生如下结果：
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
加入和分离线程
下面有两个例程可以用来加入或分离线程：
pthread_join (threadid, status)
pthread_detach (threadid)
pthread_join() 子程序会阻塞调用线程直到指定的 threadid 线程终止。当一个线程被创建时，它的属性之一定义了它是可加入的还是分离的。只有那些被创建为可加入的线程才能被加入。如果一个线程是被创建为分离的，则它永远不能被加入。
下面的示例演示了如何通过 Pthread join 例程等待线程完成：
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
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;
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], &attr, wait, (void *)i );
if (rc) {
cout << "Error: unable to create thread," << rc << endl;
exit(-1);
}
}
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);
}
当上述代码被编译和执行时，它会产生如下结果：
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 : 0 .... exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 1 .... exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 2 .... exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 3 .... exiting
Sleeping in thread
Thread with id : 4 .... 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.