C++ Unix 多线程“幕后”会发生什么？答案

【问题标题】：C++ Unix Multithreading what happens "under the hood"?C++ Unix 多线程“幕后”会发生什么？
【发布时间】：2012-05-10 10:50:28
【问题描述】：

我想知道关于 Unix（特别是 Linux）上的 C++ 多线程的“幕后”会发生什么——尤其是操作系统和信号量等的参与。

我已经执行了初始的谷歌搜索，但它没有抛出。

有人可以描述或指出一个可以提供帮助的好资源吗？

编辑：当我在 C++ 中创建线程时，操作系统会创建/存储哪些“对象”来管理该线程以及所涉及的任何相关开销？

已经意识到这更像是一个 Linux 问题而不是 C++ 问题。

【问题讨论】：

了解 NPTL - en.wikipedia.org/wiki/Native_POSIX_Thread_Library。非 Linux 实现会与此不同。
Linux 使用clone() 系统调用来创建可调度的执行上下文。它们用于生成进程（通过fork()）和线程（通过pthreads）。
如果你问clone()系统调用是如何实现的，看here。

标签： c++ linux multithreading unix c++11

【解决方案1】：

这取决于您使用的线程库。

在 C++11 中，当您使用 #include <thread> 时，您平台的标准 C++ 库可以选择使用特定于操作系统的功能。在 Linux 的情况下，这通常通过 pthread 访问，或者在其他情况下，使用适当的标志直接调用 clone(...)，并通过各种 ioctls、fcntl 以及在某些架构上的原子和内存模型内在函数（围栏、障碍等）。

如果您在 C++03 模式下使用 Boost.Thread，那么您基本上是在后台使用 pthread。 POSIX 操作系统中 Boost.Thread 中的所有构造都依赖于 POSIX 线程原语。

【讨论】：

嗨，Dean，我不确定我的问题是否正确，但我的 Q 可能更面向操作系统。我对如何在后台创建和管理线程“实体”感兴趣。当我创建一个线程时，还会创建和存储什么来监视线程？
我很困惑。我以为你在问 C++ 中的线程如何使用操作系统级别的工具来实现多线程。
我更感兴趣的是：“当我用 C++ 编写线程时，引擎盖下发生了什么？”我对操作系统创建/存储哪些实体、线程如何管理等感兴趣？什么是用来定义线程边界的？我认为它更面向操作系统......所以基本上如果有人问你当有人创建一个线程时会发生什么，你会知道“引擎盖下”发生了什么
这正是我和其他人所指出的。需要看内核通过系统调用提供的clone()函数调用等相关控制函数。如果您愿意，您可以深入研究 Linux 内核代码，了解它如何创建内存结构以及如何调度这些内容的详细信息。否则，我认为答案足以解决您的问题。

【解决方案2】：

尝试在“strace”的帮助下运行您的程序。这将列出对操作系统进行的所有系统调用。

【讨论】：