我是这个领域的初学者。
我研究过fork()，vfork()，clone()和pthreads。
我注意到pthread_create()将创建一个线程，这比使用fork()创建新进程的开销更小。此外，该线程将与父进程共享文件描述符，内存等。
但是什么时候fork()和clone()比pthreads更好？你能通过给出现实世界的例子向我解释一下吗？
先谢谢。
答案 0 :(得分：30)
clone(2)是特定于Linux的syscall，主要用于实现线程（特别是，它用于pthread_create）。通过各种参数，clone也可以具有类似fork(2)的行为。很少有人直接使用clone，使用pthread库更具可移植性。您可能只需要在实现自己的线程库（Posix线程的竞争对手）时直接调用clone(2)系统调用，而这非常棘手（特别是因为锁定可能需要使用{ {3}}系统调用程序集编码例程中的系统调用，请参阅futex(2)）。您不希望直接使用clone或futex，因为pthreads使用起来要简单得多。
（其他pthread函数需要在libpthread.so期间clone之后pthread_create内部完成一些簿记工作
当futex(7)回答时，进程有自己的地址空间和文件描述符集。并且进程可以使用Jonathon系统调用执行新的可执行程序，它基本上初始化地址空间，堆栈和寄存器以启动新程序（但可以保留文件描述符，除非使用 close-on -exec 标志，例如execve的O_CLOEXEC。
在类Unix系统上，所有进程（pid 1的第一个进程，通常为init除外）由fork（或vfork之类的变体创建1}};您可以（但不想）以clone的行为方式使用fork。
（从技术上讲，在Linux上，有一些奇怪的异常可以忽略，特别是内核进程或线程以及一些罕见的内核启动的进程启动，如/sbin/hotplug ....）
fork和execve系统调用是Unix进程创建的核心（使用open和相关的系统调用）。
多线程进程有多个线程（通常由pthread_create创建），它们共享相同的地址空间和文件描述符。当您希望在同一地址空间内的相同数据上并行工作时，可以使用线程，但是您应该关心同步和锁定。阅读waitpid了解更多信息。
我建议你阅读一本好的Unix编程书，如pthread tutorial和/或（免费提供的）Advanced Unix Programming
答案 1 :(得分：14)
fork（和公司）的优点和缺点是他们创建了一个新流程，它是现有流程的克隆。
这是一个弱点，因为正如您所指出的，创建新流程会产生相当大的开销。它还意味着进程之间的通信必须通过一些“批准的”通道（管道，套接字，文件，共享内存区域等）完成。
这是一种力量，因为它在父母和孩子之间提供了（更多）更大的隔离。例如，如果子进程崩溃，您可以杀死它并相当容易地启动另一个进程。相比之下，如果一个子线程死了，杀死它最多也是有问题的 - 不可能确定该线程专有的资源，所以你不能在它之后进行清理。同样，由于进程中的所有线程共享一个公共地址空间，一个遇到问题的线程可能会覆盖所有其他线程正在使用的数据，因此只杀死一个线程不一定足以清理混乱
换句话说，使用线程有点赌博。只要您的代码完全干净，您就可以通过在单个进程中使用多个线程来获得一些效率。使用多个进程会增加一些开销，但可以使您的代码更加健壮，因为它可以限制单个问题可能造成的损害，并且如果它遇到一个主要问题，可以很容易地关闭和替换进程问题
就具体的例子而言，Apache可能是一个非常好的例子。它将在每个进程中使用多个线程，但是为了在出现问题时限制损坏（除其他外），它会限制每个进程的线程数，并且可以/将产生同时运行的多个单独进程。例如，在一个体面的服务器上，您可能拥有8个进程，每个进程有8个线程。大量线程帮助它在大多数I / O绑定任务中为大量客户端提供服务，并将其分解为进程意味着如果出现问题，它不会突然变得完全无响应，并且可以关闭并重新启动一个过程而不会丢失很多。
答案 2 :(得分：5)
这些是完全不同的东西。 fork()创建了一个新的process。 pthread_create()创建一个新线程，该线程在同一进程的上下文中运行。
线程共享相同的虚拟地址空间，内存（好的或坏的），一组打开的文件描述符等等。
进程（基本上）彼此完全分离，不能相互修改。
你应该读这个问题：
至于一个例子，如果我是你的shell（例如bash），当你输入像ls这样的命令时，我将fork()一个新进程，然后exec() ls可执行文件。 （然后我wait()关于子进程，但那已超出范围。）这发生在一个完整的不同地址空间，如果ls爆炸，我不在乎，因为我是仍然在我自己的过程中执行。
另一方面，说我是数学课程，我被要求将两个100x100矩阵相乘。我们知道矩阵乘法是一个Embarrassingly Parallel问题。所以，我有记忆中的矩阵。我产生了N个线程，每个线程在相同的源矩阵上运行，将它们的结果放在结果矩阵中的适当位置。请记住，这些操作是在同一个过程的上下文中进行的，因此我需要确保它们不会相互标记彼此的数据。如果N是8并且我有一个八核CPU，我可以同时有效地计算矩阵的每个部分。
答案 3 :(得分：0)
使用fork（）（和family）在unix上创建进程是非常有效的。 更重要的是，大多数unix系统不支持内核级线程，即线程不是内核识别的实体。因此，这种系统上的线程无法从内核级别的CPU调度中获益。 pthread库做的不是kerenl而是一些进程本身。 同样在这样的系统上，pthreads使用vfork（）并且仅作为轻量级处理来实现。 因此，使用线程除了在此类系统上的可移植性之外没有任何意义。
根据我的理解，Sun-solaris和windows有内核级线程，linux系列不支持内核线程。
使用进程管道和unix doamin套接字是非常有效的IPC，没有同步问题。 我希望它能清除为什么以及何时应该使用线程。