pthread是POSIX Threads的缩写，POSIX是Protable Operating System Interface的缩写，即可移植操作系统接口。pthread的本质是可移植操作系统接口标准中有关多线程部分的实现，是一套由C语言编写的多线程接口，可用于Linux、Windows、iOS等操作系统。
使用pthread进行iOS多线程开发，相比其他方式，较为复杂，因此在实际开发中较少使用pthread进行多线程开发。
一、pthread的简单使用
使用pthread来创建一个新的线程并执行任务，示例如下：
#import "ViewController.h"
#import "pthread.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view.
NSLog(@"%p", pthread_self());
pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, task, @"test");
pthread_detach(thread);
}
void *task(void *param) {
NSLog(@"%p", pthread_self());
NSLog(@"当前线程：%@，参数：%@", [NSThread currentThread], param);
return NULL;
}
运行代码，控制台输出如下：
2022-01-02 14:47:58.441269+0800 MyProject[98533:2025812] 0x111c47e00
2022-01-02 14:47:58.441454+0800 MyProject[98533:2026535] 0x7000062ff000
2022-01-02 14:47:58.441644+0800 MyProject[98533:2026535] 当前线程：<NSThread: 0x6000035882c0>{number = 7, name = (null)}，参数：test
可见task函数执行的任务并不是在主线程中执行的，而是创建了一个新的线程执行任务。
pthread_self()用来获取当前线程，返回一个pthread_t类型的结构体。
-
pthread_create(pthread_t _Nullable *restrict _Nonnull, const pthread_attr_t *restrict _Nullable, void * _Nullable (* _Nonnull)(void * _Nullable), void *restrict _Nullable)
该函数用来创建一个新的pthread_t线程结构体。
参数1为pthread_t类型的地址；
参数2位线程属性配置参数，用来对线程的状态和行为进行设置；
参数3位函数指针，用来指定线程要执行的任务；
参数4为任务函数中需要传递的参数，可以是任意类型。 -
pthread_detach(pthread_t _Nonnull)
pthread线程被创建后立即开始执行，执行完成后不会默认释放资源。该函数实际上是用来设置线程detach属性的，即把线程设置为分离线程，当线程中的任务执行结束后就自动释放资源。
二、pthread线程配置属性pthread_attr_t
pthread_create函数的第2个参数用来配置线程的属性。线程属性配置使用pthread_attr_t结构体描述，使用之前，需要进行结构体的初始化，示例如下：
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
【注意】
在使用pthread相关的接口时，要手动地进行内存管理，因此创建的数据在使用完成后要进行销毁，例如：
pthread_attr_destroy(&attr);
pthread_detach函数用来设置线程的分离状态，其中也可以通过属性对其进行设置：
// 设置线程分离状态属性
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
int state;
// 获取线程分离状态属性
pthread_attr_getdetachstate(&attr, state);
其中，PTHREAD_CREATE_DETACHED表示设置为分离线程，与之相对的还有一个设置为非分离线程的宏定义，具体如下：
#define PTHREAD_CREATE_JOINABLE 1
#define PTHREAD_CREATE_DETACHED 2
通过线程的guardsize属性可以设置线程境界缓冲区的大小。这个数值决定线程栈末尾避免栈溢出的扩展内存大小。示例如下：
// 设置缓冲区大小
pthread_attr_setguardsize(&attr, 128);
size_t guardSize;
// 获取缓冲区大小
pthread_attr_getguardsize(&attr, &guardSize);
inheritsched属性设置线程的继承性。示例如下：
pthread_attr_setinheritsched(&attr, PTHREAD_INHERIT_SCHED);
int inheritsched;
pthread_attr_getinheritsched(&attr, &inheritsched);
与继承性相关的宏定义如下：
/*
* Thread attributes
*/
// 新的线程继承创建线程的策略和参数
#define PTHREAD_CREATE_JOINABLE 1
// 新的线程继承策略和参数来自于策略配置参数的设置
#define PTHREAD_CREATE_DETACHED 2
schedparam用来设置线程的调度参数，其实质是设置线程的优先级，示例如下：
struct sched_param param = {1};
pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m);
struct sched_param p;
pthread_attr_getschedparam(&attr, &p);
schedpolicy设置线程的调度策略，示例如下：
pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_FIFO);
int policy;
pthread_attr_getschedpolicy(&attr, &policy);
可设置的策略定义如下：
/*
* POSIX scheduling policies
*/
#define SCHED_OTHER 1 // 其他
#define SCHED_FIFO 4 // 先进先出
#define SCHED_RR 2 // 轮转
scope属性设置线程的作用域，示例如下：
pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
int scope;
pthread_attr_getscope(&attr, &scope);
scope属性控制线程的资源竞争方式，宏定义如下：
/* We only support PTHREAD_SCOPE_SYSTEM */
#define PTHREAD_SCOPE_SYSTEM 1
#define PTHREAD_SCOPE_PROCESS 2
从官方注释可见，目前仅支持PTHREAD_SCOPE_SYSTEM。
3、pthread常用函数
-
pthread_equal(pthread_t _Nullable, pthread_t _Nullable)
比较两个pthread_t线程是否相同，返回0表示不同，1表示相同。 -
pthread_exit(void * _Nullable)
提前终止线程的执行。 -
pthread_join(pthread_t _Nonnull, void * _Nullable * _Nullable)
当线程设置为非分离线程（即PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态）时，可以使用该函数进行线程间同步的操作，原理是阻塞指定的线程，直至结束。
第2个参数用来接收执行线程结束后的返回值。示例：
void *pointer;
pthread_join(thread, &pointer);
-
pthread_key_t
在线程内共享某些数据，不同线程间不共享。示例如下：
pthread_key_t key_t;
pthread_key_create(&key_t, NULL);
// 设置要共享的数据
pthread_setspecific(key_t, @"Hello World");
NSString *str = (__bridge NSString *)(pthread_getspecific(key_t));
NSLog(@"%@", str);
通常在同一个线程的不同函数中使用这种方式共享数据。
-
pthread_key_delete(pthread_key_t)
删除一个应存在的pthread_key值。 -
pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict _Nonnull, const pthread_mutexattr_t *restrict _Nullable)
初始化互斥锁。 -
pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t * _Nonnull)
销毁互斥锁。 -
pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t * _Nonnull)、pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t * _Nonnull)
加锁、解锁。 -
pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t * _Nonnull)
非阻塞的加锁，如果已经加锁，不会阻塞当前线程，而是会返回一个异常值。
关于上述几个互斥锁的函数使用，示例如下：
pthread_mutex_t testLock;
pthread_mutex_init(&testLock, NULL); // 第2个参数为锁的属性配置参数
pthread_mutex_lock(&testLock); // 加锁
/**
省略需要互斥执行的逻辑代码
*/
pthread_mutex_unlock(&testLock);
-
pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict _Nonnull, const pthread_rwlockattr_t *restrict _Nullable)
初始化一个读写锁。 -
pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t * _Nonnull)
销毁读写锁。 -
pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t * _Nonnull)
将读写锁的读权限加锁。 -
pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t * _Nonnull)
将读写锁的写权限加锁。 -
pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t * _Nonnull)
非阻塞地将读写锁的读权限加锁。 -
pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t * _Nonnull)
非阻塞地将读写锁的写权限加锁。 -
pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t * _Nonnull)
解锁。
4、pthread线程间通信
pthread中通过发送信号的方式进行线程间的通信。信号的使用非常简单，主要借助于如下两个函数：
-
sigwait(const sigset_t *restrict, int *restrict)
该函数会阻塞当前线程等待接收信号。 -
pthread_kill(pthread_t _Nonnull, int)
该函数用来向某个线程发送信号，第1个参数为要发送信号的线程，第2个参数为信号标识，系统默认定义了许多信号，可以直接使用，也可以自定义信号。返回int值用来表示发送信号的结果，0表示成功。
5、单例实现
pthread提供了专门的方法来保证某段逻辑在多线程中只被执行一次，示例如下：
pthread_once_t onceToken;
void oncefunc(void) {
NSLog(@"once");
}
void *task(void *param) {
NSLog(@"%p", pthread_self());
pthread_once(&onceToken, oncefunc());
return NULL;
}
pthread_once(pthread_once_t * _Nonnull, void (* _Nonnull)(void))函数调用本身保证了执行的互斥性，不同线程调用多次，也只会执行一次。
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