你瞭解linxu下的線程id嗎？

背景

最近在實現一個日誌庫時，需要記錄線程id，我採用C++ 11中的std::thread api獲取，如下例子代碼:

#include <thread>
#include <iostream>

int main()
{
    std::thread::id tid = std::this_thread::get_id();
    std::cout << tid << std::endl;
    std::getchar();
}

輸出

3676

上面是在windows上vs2015獲取的tid值，看着是一個整型，很正常。

如果在linux g++ 環境下編譯，輸出如下：

139627072304960

一長串奇怪的數字，看到這個結果，我很詫異，在我的印象中，它應該跟windows下輸出一樣，是個正常的數字(沒這麼長)。爲什麼會有這樣的印象：

我在linux調試程序時，通過top -Hp pid命令看到的進程中線程的id(在我的理解中)是這樣的：

top -Hp 18156

PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
18156 mjh       20   0   22996   1112    936 S  0.0  0.0   0:00.00 threadid
18157 mjh       20   0   22996   1112    936 S  0.0  0.0   0:00.00 threadid

如上top -Hp 命令，查看pid爲18156的進程中線程資源佔用情況，第一列PID理解成線程ID。這個值不像上面的程序那樣返回一長串數字。
所以我認爲g++ 下的std::thread::id的實現與我所理解的線程ID不一樣。所以我寫下面的一個測試代碼(通過pthread_self獲取thread id)

#include <iostream>
#include <thread>

int main()
{
   std::cout<<std::this_thread::get_id()<<std::endl;
   std::cout<<pthread_self()<<std::endl;
   std::getchar();

}

在通過std::thread獲取thread id的同時，也通過pthread_self()獲取thread id,結果如下:

140586156734272
140586156734272

值一樣，說明std::thread::get_id()獲取的就是thread id。那麼可以肯定，是我對thread id的理解有誤了，那top -Hp 看到線程pid是什麼？它跟thread id有什麼不一樣？

結論

通過一頓猛如虎的搜索，終於搞清楚了這些id的意義:

pthread_xxx系列API是POSIX中的標準，linux對pthread庫的實現是通過內核級的輕量級進程來實現的。這些進程就跟普通的進程一樣，有自己的pid可以被單獨調度

那麼就很顯然了，top -Hp中的pid其實是內核中對應用戶態的線程的進程的pid

線程id是有線程庫所分配的，它是獨立於進程空間的，就是不同的進程間，線程id可能會一樣。線程id只在進程空間內有效。

g++中std::thread的實現也是基於pthread，產生線程ID只在進程空間內有效，通過 syscall(__NR_gettid) 獲取線程的PID。

那麼我們在實現諸如log這樣的工具庫時，應該記錄線程的PID，通過這個PID可以直接配合一些進程資源監控工具(比如:top)來使用。