スレッドの概要

スレッドを使用すると、プログラムは複数のタスクを同時に実行でき、効率と応答性が向上します。

このレッスンでは、次のことを学びます。

• スレッドとは何か、またなぜ使用するのか。
• マルチスレッドの利点。
• 並行プログラミングの基本概念。

スレッドは、プログラム内で実行される最小単位です。

主な特徴：

• 1つのプロセスに複数のスレッドを持たせることができます。
• スレッドは同じメモリ空間を共有します。
• 各スレッドは独立して実行されますが、ほかのスレッドと通信することもできます。

マルチスレッドには、次のような利点があります。

• タスクを並列に実行することで、パフォーマンスが向上します。
• インタラクティブなアプリケーションの応答性が向上します。
• CPUを効率的に利用できます。

シングルスレッドプログラムでは、タスクが1つずつ順番に実行されます。

マルチスレッドプログラムでは、複数のタスクが同時に実行されます。

例：

• シングルスレッドのWebサーバーは、一度に1つのリクエストを処理します。
• マルチスレッドのWebサーバーは、複数のリクエストを同時に処理します。

スレッドは、次の状態を経ます。

• New：作成されていますが、開始されていません。
• Runnable：実行可能ですが、CPU時間が割り当てられるのを待っています。
• Running：実行中です。
• Blocked：リソースを待機しています。
• Terminated：実行が完了しています。

Cでは、POSIXスレッド（pthreads）ライブラリを通じてマルチスレッドを利用できます。

主な関数：

• pthread_create() - 新しいスレッドを作成します。
• pthread_join() - スレッドの終了を待機します。
• pthread_exit() - スレッドを終了します。

このプログラムでは、pthread_create()を使用してスレッドを作成する方法を示します。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

void *printMessage(void *arg) {
    printf("Hello from thread!\n");
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, printMessage, NULL);
    pthread_join(thread, NULL);
    return 0;
}

マルチスレッドは、次のような処理に役立ちます。

• 複数のクライアントリクエストを処理するWebサーバー。
• ファイルのダウンロードなどのバックグラウンドタスク。
• 科学技術アプリケーションでの並列計算。

このレッスンでは、次のことを学びました。

• スレッドとは何か、またどのように動作するか。
• マルチスレッドの利点。
• pthread_create()を使用してCで単純なスレッドを作成する方法。

次は、Cで複数のスレッドを作成および管理する方法を見ていきます。