c++11并发与多线程(第一讲)


    一:并发、进程的基本概念


    并发,线程进程要求必须掌握;
    (1.1)并发
    两个或者更多任务(独立的活动)同时发生(进行):一个程序同时执行多个独立的任务
    以前计算机单核cpu(中央处理器)某一时刻只能执行一个任务:由操作系统调度,每秒钟进行多次所谓的任务切换。
    并发的假象(不是正真的并发);这种切换(上下文切换)是有时间开销的,比如操作系统要保存你切换时的各种状态。
    执行进度等信息,都需要时间,一会切换回来的时候需要回复这些信息。

    硬件发展,出现了多处理器计算机:用于服务器和高性能计算领域。
    台式机:在一块芯片上有多核(多个)cpu:双核,四核,8核...
    这时就能够正真的执行多任务(硬件并发);

    使用并发的原因:主要就是同时可以干多个事,提高性能;

    (1.2)可执行程序
    磁盘上的一个文件,windows下,一个扩展名为.exe的。
    linux下ls -la 有 rwxrwxrwx 可执行权限。

    (1.3)进程:可执行程序是可以运行的
    windows下,双击一个可执行程序来运行
    linux下 ./文件名    ./a;
    一个可执行程序运行起来了,叫做创建了一个进程;
    进程就是一个运行起来的可执行程序;

    (1.4)线程:
    a)每个进程(执行起来的可执行程序),都有一个主线程,这个主线程是唯一的,也就是一个进程中只能有一个主线程。
    b)当你执行一个可执行程序,产生一个进程后,这个主线程就随着这个进程默默的启动起来了。

    实际上运行这个程序的时候,实际上是进程的主线程来执行(调用)这个main函数中的代码;
    线程与进程唇齿相依,你中有我,我中有你。
    线程:就是用来执行代码的。
    线程这个东西可以理解成,一条代码的执行通路。
    除了主线程之外,我们可以通过自己写代码来创建其它线程,其它线程走的是别的道路。完成不同的目的
    每创建一个新线程,我就可以在同一时刻,多干一个不同的事(多走一条不同的代码执行路径)


    多线程(并发)
    线程并不是越多越好,每个线程买都需要一个独立的堆栈空间,线程间的切换需要保存很多中间状态;
    会耗费本该属于程序运行的时间;

    总结线程:
    线程是用来执行代码的;
    把线程这个东西理解成一条代码的执行通路,一个新线程代表一条新的通路。
    一个进程自动包含一个主线程,主线程随着进程默默的启动并运行,我们可以通过编代码来创建其他线程(非主线程)
    但是创建的数量不建议超过200~300个,至于多少个合适,需要根据实际情况优化。
    因为主线程是自动启动的,所以一个进程中最少有一个线程(主线程)进程和线程感觉就是地位和儿子的关系
    说白了:多线程程序可以同时干多个事,所以运行效率比较高,但是到底有多高,并不是一个很容易评估和量化的东西。
    大家仍旧需要在实际项目中调整和优化;
    (1.5)学习心得
    开发多线程程序:是高级程序员的必备技能。
    c++线程会涉及比较多的新概念,对于拿高薪特别关键,不要急于求成。


    二:并发的实现方法


    两个或者更多的任务(独立的活动)同时发生(进行)
    实现并发的手段:
    a)我们通过多个进程实现并发。
    b)在单独的进程中,我创建多个线程来实现并发;自己写代码来创建除了主线程之外的其它线程;
    (2.1)多进程并发
    word启动后就是一个进程,ie浏览器启动后就是一个进程
    账号服务器,游戏逻辑服务器,服务器进程之间的通信。
    进程之间的通信(同一个电脑上:管道,文件,消息队列,共享内存);
                                 不同电脑上:socket通信技术;

    (2.2)多线程并发:单个进程中,创建了多个线程。
    线程:感觉像轻量级的进程,每个线程都有自己独立的运行路径,但是一个进程中的所有线程共享地址空间(共享内存);
    全局变量,指针,引用都可以在线程中传递,所以:使用多线程开销远远小于多进程。
    共享内存带来新问题,数据一致性问题:线程A,线程B;

    多进程并发和多线程并发虽然可以混合使用,但是老师建议,优先考虑多线程技术,而不是多进程;

    本文中主要是讲多线程并发。

    (2.3)总结:
    和进程比,线程有如下优点:
    (1)线程启动速度更快,更轻量级;
    (2)系统资源开销更少,执行速度更快,比如共享内存这种通信方式比其他任何通信方式都快。
    缺点
    (a)使用有一定的难度,需要小心处理数据的一致性问题。

    三:c++11 标准线程库


    windows: CreateThread(), _beginthread(),_beginthreadex()创建线程
    linux:  pthread_create()创建线程
    临界区,互斥量;
    以往的多线程代码不能跨平台;
    POSIX thread(pthread);跨平台;但是需要做一番配置,所以用起来它也不是那么方便。

    从c++11 新标准,c++语言本身增加对多线程的支持,意味着可移植性(跨平台);这就大大减少开发人员的工作量。


  

发布了101 篇原创文章 · 获赞 73 · 访问量 12万+

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/usstmiracle/article/details/104130442
今日推荐