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La programmation multi-thread (ou programmation parallèle), qui était possible via des bibliothèques comme les pthread sur les systèmes Unix, intègre la norme du langage en C11. La sémantique des accès mémoires sur des programmes parallèles est définie, en ajoutant la notion de type atomique (_Atomic et le fichier stdatomic.h). On peut déclarer des variables locales à un thread (_Thread_local), et les primitives classiques comme les création/destruction de thread, mutex et conditions sont définies dans le nouveau fichier d'en-tête threads.h.