C++11并发与多线程笔记 (1)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++11并发与多线程笔记 (1)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1、并发、进程、线程的基本概念和综述

1.1 并发

指在一个时间段内有多个进程在执行

  • 两个或者更多的任务(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;
  • 以往计算机,单核cpu(中央处理器):某一个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(不是真正的并发),切换(上下文切换)时要保存变量的状态、执行进度等,存在时间开销;
  • 随着硬件发展,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(一个CPU内有多个运算核心,对于操作系统来说,每个核心都是作为单独的CPU对待的):双核,4核,8核,10核(自己的笔记本是4核8线程的)。能够实现真正的并行执行多个任务(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,扩展名为.exe;linux下,ls -la,rwx(可读可写可执行)

1.3 进程

计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配的基本单位,是操作系统结构的基础,一段程序的执行过程

  • 运行一个可执行程序(在windows下,可双击;在linux下,./文件名), 进程,一个可执行程序运行起来了,就叫创建了一个进程。

进程就是运行起来的可执行程序

1.4 线程

是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。
(1)

  • 每个进程(执行起来的可执行程序),都有唯一的一个主线程
  • 当执行可执行程序时,产生一个进程后,这个主线程就随着这个进程默默启动起来了
  • ctrl+F5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:用来执行代码的。

线程这个东西,可以理解为一条代码的执行通路
(2)

  • 除了主线程之外,可以通过写代码来创建其他线程,其他线程走的是别的道路,甚至去不同的地方
  • 每创建一个新线程,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

(3)多线程(并发)
线程并不是越多越好,每个线程,都需要一个独立的堆栈空间(大约1M),线程之间的切换要保存很多中间状态,切换也会耗费本该属于程序运行的时间

必须使用多线程的案例
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1.5 学习心得

  • 开发多线程程序:一个是实力的体现,一个是商用的必须需求
  • 线程开发有一定难度
  • C++线程会设计很多新概念
  • 网络方向:网络通讯、网络服务器,多线程是绝对绕不开的

2、并发的实现方法

实现并发的手段

  • 通过多个进程实现并发
  • 在单独的进程中,写代码创建除了主线程之外的其他线程来实现并发

2.1 多进程并发

  • 比如账号服务器一个进程,游戏服务器一个进程。
  • 服务器进程之间存在通信(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

  • 线程:感觉像是轻量级的进程。每个进程有自己独立的运行路径,但一个进程中的所有线程共享地址空间(共享内存),全局变量、全局内存、全局引用都可以在线程之间传递,所以多线程开销远远小于多进程
  • 多进程并发和多线程并发可以混合使用,但建议优先考虑多线程技术
  • 本课程中只讲多线程并发技术 B站C++11并发与多线程

3、C++11新标准线程库

以往

  • windows:CreateThread(), _beginthread(),_beginthreadexe()创建线程;linux:pthread_create()创建线程;不能跨平台
  • 临界区,互斥量
  • POSIX thread(pthread):跨平台,但要做一番配置,也不方便

C++11文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-650613.html

  • 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),这大大减少开发人员的工作量

到了这里,关于C++11并发与多线程笔记 (1)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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