POSIX pthread线程库详解
本教程主要教大家在 Linux 环境中编写多线程程序，就不得不提 POSIX 标准。
POSI 是 Portable Operating System Interface 的缩写，中文译为可移植的操作系统接口；最后的字母“X”代指类 UNIX 系统。
UNIX 诞生于 20 世纪 60 年代末，是操作系统的开山鼻祖，是操作系统的发源地，后来的 Windows 和 Linux 都参考了 UNIX。类 UNIX 系统（英文 Unix-like）既包括各种传统的 UNIX 系统，比如 FreeBSD、OpenBSD、Sun Solaris 等，还包括与 UNIX 相似的系统，比如 Linux、QNX、Minix 等。
读者可以这样理解，除去 Windows，几乎你所知道的每一个系统都是 UNIX 和类 UNIX 系统，而 Linux 几乎是最著名的类 UNIX 系统。
可移植的含义是，对程序稍作修改甚至不做改动，就可以在不同的操作系统上运行。
再解释一下操作系统接口。大家都知道，操作系统负责管理计算机中的各类资源，包括内存、CPU、I/O 设备、网络连接、文件资源等。为了方便应用程序使用这些资源，操作系统提供了一系列函数（方法）供程序调用，我们习惯将这些函数（方法）统称为接口（Application Programming Interface，简称 API）。
总体上讲，POSIX 是专门为统一类 UNIX 系统接口发布的标准（规范）。这意味着，只要按照 POSIX 标准调用系统接口，编写出来的程序就能具备良好的可移植性，就可以在任何兼容 POSIX 标准的类 UNIX 系统上运行。
在 POSIX 标准中，和多线程编程相关的这部分接口规范，我们习惯统称为 pthread（POSIX threads 的缩写）。
也就是说，pthread 和 POSIX 一样，本质上都是接口规范。pthread 是 POSIX 的子集，只包含 POSIX 标准中的一部分接口规范，这些接口全部和多线程编程有关。
注意，线程库有很多种，有些遵循 POSIX 标准，有些不遵循。
例如，早在 Linux 2.6 版本之前，使用最广泛的线程库叫做 LinuxThreads，它就不遵循 POSIX 标准。不过， 由于 LinuxThreads 线程库自身设计存在缺陷，如今已经弃用，被更强大的 NPTL 线程库替代，而 NPTL 库是遵循 POSIX 标准的。
再举个例子，C++11 标准引入了对多线程编程的支持，添加了很多用于实现多线程编程的函数（方法、类），它们的命名规范也没有严格遵循 POSIX 标准，而是采用了 C++ 自身的命名规范和语法风格。
虽然 POSIX 标准不是 Linux 多线程编程的唯一选择，但它在实际开发中得到了广泛的认可和支持。下面列举了几条 POSIX 标准的优势：
因此本教程讲解多线程编程，采用的是遵循 pthread 规范的线程库，读者安装一个遵循 POSIX 标准的类 UNIX 系统（我使用的是 Ubuntu），就可以跟随本教程学习多线程编程了。
编写多线程程序，可以直接调用操作系统预留的接口实现，也可以借助线程库实现，后者在实际开发中更常见。
在类 UNIX 系统中，遵循 pthread 规范、使用最广泛的多线程库叫做 NPTL（Native POSIX Thread Library）。自 Linux 2.6 版本之后，NPTL 取代了早期的 LinuxThreads 线程库，成为 Linux 系统中默认的多线程库，本教程使用的也是 NPTL 线程库。
声明：《多线程系列教程》为本站“54笨鸟”官方原创，由国家机构和地方版权局所签发的权威证书所保护。
POSI 是 Portable Operating System Interface 的缩写，中文译为可移植的操作系统接口；最后的字母“X”代指类 UNIX 系统。
UNIX 诞生于 20 世纪 60 年代末，是操作系统的开山鼻祖，是操作系统的发源地，后来的 Windows 和 Linux 都参考了 UNIX。类 UNIX 系统（英文 Unix-like）既包括各种传统的 UNIX 系统，比如 FreeBSD、OpenBSD、Sun Solaris 等，还包括与 UNIX 相似的系统，比如 Linux、QNX、Minix 等。
读者可以这样理解，除去 Windows，几乎你所知道的每一个系统都是 UNIX 和类 UNIX 系统，而 Linux 几乎是最著名的类 UNIX 系统。
可移植的含义是，对程序稍作修改甚至不做改动，就可以在不同的操作系统上运行。
再解释一下操作系统接口。大家都知道，操作系统负责管理计算机中的各类资源，包括内存、CPU、I/O 设备、网络连接、文件资源等。为了方便应用程序使用这些资源，操作系统提供了一系列函数（方法）供程序调用，我们习惯将这些函数（方法）统称为接口（Application Programming Interface，简称 API）。
总体上讲，POSIX 是专门为统一类 UNIX 系统接口发布的标准（规范）。这意味着，只要按照 POSIX 标准调用系统接口，编写出来的程序就能具备良好的可移植性，就可以在任何兼容 POSIX 标准的类 UNIX 系统上运行。
注意，POSIX 标准只是规定了接口的命名规范，仅此而已，并没有对各个接口的具体实现做要求。
pthread规范
从上世纪 90 年代起，POSIX 标准经过了 30 多年的更新、迭代，对文件系统、进程管理、线程管理、信号处理、网络编程等诸多方向的系统接口都做了命名规范。在 POSIX 标准中，和多线程编程相关的这部分接口规范，我们习惯统称为 pthread（POSIX threads 的缩写）。
也就是说，pthread 和 POSIX 一样，本质上都是接口规范。pthread 是 POSIX 的子集，只包含 POSIX 标准中的一部分接口规范，这些接口全部和多线程编程有关。
平时大家提到的 pthread 库，指的就是遵循 pthread 规范的多线程库。
POSIX标准的优势
编写多线程程序，必须调用操作系统提供的接口才能实现。在实际开发中，我们通常使用一些封装好系统接口的线程库，编写程序会更加方便、灵活和高效。注意，线程库有很多种，有些遵循 POSIX 标准，有些不遵循。
例如，早在 Linux 2.6 版本之前，使用最广泛的线程库叫做 LinuxThreads，它就不遵循 POSIX 标准。不过， 由于 LinuxThreads 线程库自身设计存在缺陷，如今已经弃用，被更强大的 NPTL 线程库替代，而 NPTL 库是遵循 POSIX 标准的。
再举个例子，C++11 标准引入了对多线程编程的支持，添加了很多用于实现多线程编程的函数（方法、类），它们的命名规范也没有严格遵循 POSIX 标准，而是采用了 C++ 自身的命名规范和语法风格。
虽然 POSIX 标准不是 Linux 多线程编程的唯一选择，但它在实际开发中得到了广泛的认可和支持。下面列举了几条 POSIX 标准的优势：
- 跨平台：遵循 POSIX 标准编写的程序，稍作修改甚至不修改就可以在多个类 UNIX 系统中运行；
- 标准化：POSIX 标准制定了一整套类 UNIX 系统接口的命名规范，这大大降低了初学者的学习成本，只要掌握了 POSIX 标准中接口的用法，就可以在不同的类 UNIX 系统中编写程序；
- 成熟、稳定：POSIX 标准自上世纪 90 年代出发布，已经广泛使用了很多年，经过了大量的测试和验证，成熟性和稳定性都能得到保证；
- 社区支持：POSIX 标准的维护是由一个开放的社区负责的，这个社区包含很多组织（ IEEE 标准委员会、开源社区等）和个人，共同推动 POSIX 标准的发展。这意味着，初学者学习和使用 POSIX 标准时可以找到很多有价值的资料。
因此本教程讲解多线程编程，采用的是遵循 pthread 规范的线程库，读者安装一个遵循 POSIX 标准的类 UNIX 系统（我使用的是 Ubuntu），就可以跟随本教程学习多线程编程了。
总结
POSIX 是一套专门为统一类 UNIX 系统接口发布的标准。pthread 是 POSIX 的子类，代指那些和多线程编程相关的接口规范。编写多线程程序，可以直接调用操作系统预留的接口实现，也可以借助线程库实现，后者在实际开发中更常见。
在类 UNIX 系统中，遵循 pthread 规范、使用最广泛的多线程库叫做 NPTL（Native POSIX Thread Library）。自 Linux 2.6 版本之后，NPTL 取代了早期的 LinuxThreads 线程库，成为 Linux 系统中默认的多线程库，本教程使用的也是 NPTL 线程库。
声明：《多线程系列教程》为本站“54笨鸟”官方原创，由国家机构和地方版权局所签发的权威证书所保护。
