c语言 多进程和多线程

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C语言中的并发与同步机制

C语言中的并发与同步机制

C语言中的并发与同步机制在计算机科学中,并发是指同时执行多个任务的能力。

而同步则是确保多个任务按照一定的顺序执行,以避免资源竞争和不确定的结果。

C语言作为一门广泛应用于系统级编程的语言,提供了一些机制来实现并发和同步操作。

一、进程与线程并发的基础是进程和线程。

进程是指在计算机中运行的一个程序的实例,可以拥有自己的内存空间和资源。

线程是进程内的一个执行流程,与其他线程共享进程的资源。

在C语言中,可以使用标准库提供的<sys/types.h>和<unistd.h>头文件中的相关函数来创建进程。

比如,通过fork()函数可以创建一个新的进程。

父进程在调用fork()函数后,会创建一个子进程,两个进程可以并发地执行不同的任务。

线程的创建需要使用pthread库提供的函数。

通过pthread_create()函数可以创建一个新的线程,并指定线程的入口函数和参数。

多个线程可以并发地执行不同的任务,共享相同的进程资源。

二、互斥量由于多个线程或进程可以同时访问共享资源,所以可能会导致数据竞争的问题。

为了避免这种情况,C语言提供了互斥量(mutex)来实现同步。

使用互斥量可以将对共享资源的访问限制在一个线程或进程中,其他线程或进程需要等待当前线程或进程释放该资源后才能访问。

在C语言中,可以使用pthread库提供的函数来操作互斥量。

比如,通过pthread_mutex_init()函数初始化一个互斥量,并使用pthread_mutex_lock()和pthread_mutex_unlock()函数来加锁和解锁互斥量。

三、条件变量条件变量(condition variable)用于在多个线程之间传递信息,通常与互斥量一起使用来实现线程之间的同步和通信。

C语言中的pthread库提供了条件变量的相关函数。

通过pthread_cond_init()函数初始化一个条件变量,并使用pthread_cond_wait()和pthread_cond_signal()函数来等待和触发条件变量的变化。

多线程和多进程的区别(C++)

多线程和多进程的区别(C++)

多线程和多进程的区别(C++)很想写点关于多进程和多线程的东西,我确实很爱他们。

但是每每想动⼿写点关于他们的东西,却总是求全⼼理作祟,始终动不了⼿。

今天终于下了决⼼,写点东西,以后可以再修修补补也⽆妨。

⼀.为何需要多进程(或者多线程),为何需要并发?这个问题或许本⾝都不是个问题。

但是对于没有接触过多进程编程的朋友来说,他们确实⽆法感受到并发的魅⼒以及必要性。

我想,只要你不是整天都写那种int main()到底的代码的⼈,那么或多或少你会遇到代码响应不够⽤的情况,也应该有尝过并发编程的甜头。

就像⼀个快餐点的服务员,既要在前台接待客户点餐,⼜要接电话送外卖,没有分⾝术肯定会忙得你焦头烂额的。

幸运的是确实有这么⼀种技术,让你可以像孙悟空⼀样分⾝,灵魂出窍,乐哉乐哉地轻松应付⼀切状况,这就是多进程/线程技术。

并发技术,就是可以让你在同⼀时间同时执⾏多条任务的技术。

你的代码将不仅仅是从上到下,从左到右这样规规矩矩的⼀条线执⾏。

你可以⼀条线在main函数⾥跟你的客户交流,另⼀条线,你早就把你外卖送到了其他客户的⼿⾥。

所以,为何需要并发?因为我们需要更强⼤的功能,提供更多的服务,所以并发,必不可少。

⼆.多进程什么是进程。

最直观的就是⼀个个pid,官⽅的说法就:进程是程序在计算机上的⼀次执⾏活动。

说得简单点,下⾯这段代码执⾏的时候[cpp]1. int main()2.3. {4.5. printf(”pid is %d/n”,getpid() );6.7. return 0;8.9. }进⼊main函数,这就是⼀个进程,进程pid会打印出来,然后运⾏到return,该函数就退出,然后由于该函数是该进程的唯⼀的⼀次执⾏,所以return后,该进程也会退出。

看看多进程。

linux下创建⼦进程的调⽤是fork();[cpp]1. #include <unistd.h>2. #include <sys/types.h>3. #include <stdio.h>4.5.6.7. void print_exit()8. {9. printf("the exit pid:%d/n",getpid() );10. }11.12. main ()13. {14. pid_t pid;15. atexit( print_exit ); //注册该进程退出时的回调函数16. pid=fork();17. if (pid < 0)18. printf("error in fork!");19. else if (pid == 0)20. printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());21. else22. {23. printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());24. sleep(2);25. wait();26. }27.28. }i am the child process, my process id is 15806the exit pid:15806i am the parent process, my process id is 15805the exit pid:15805这是gcc测试下的运⾏结果。

c 多线程实现的四种方式

c 多线程实现的四种方式

c 多线程实现的四种方式C语言是一种非常流行的编程语言,它可以用来实现多线程编程。

多线程编程可以让你的程序更高效、更快速地运行,因为它可以同时执行多个任务。

在这篇文章中,我们将介绍 C 多线程实现的四种方式。

1. 使用 pthread 库pthread 是一个 POSIX 标准定义的多线程库,它提供了一套API 接口,可以用来实现多线程编程。

使用 pthread,你可以创建多个线程并且控制它们的行为。

这种方式是 C 语言实现多线程的最常用方式之一。

2. 使用 OpenMP 库OpenMP 是一个开源的多线程库,它可以用来在 C 语言中实现多线程编程。

OpenMP 提供了一套 API 接口,可以让你更方便地编写并行程序。

使用 OpenMP,你可以使用 #pragma 指令来控制并行执行的代码块。

3. 使用 POSIX 线程POSIX 线程是一种 POSIX 标准定义的多线程接口,它可以用来实现多线程编程。

与 pthread 类似,POSIX 线程提供了一套 API 接口,可以让你更方便地编写多线程程序。

4. 使用 Windows 线程如果你在 Windows 操作系统上编写 C 语言程序,你可以使用Windows 线程来实现多线程编程。

Windows 线程提供了一套 API 接口,可以让你在 Windows 平台上创建多个线程并且控制它们的行为。

总结以上是 C 多线程实现的四种方式。

在选择使用哪种方式时,你应该考虑自己的需求和使用的操作系统。

不同的方式会有不同的 API 接口、性能和可移植性。

如果你需要了解更多关于 C 多线程编程的知识,可以参考相关的书籍和教程。

C语言并发编程多线程和多进程的应用

C语言并发编程多线程和多进程的应用

C语言并发编程多线程和多进程的应用C语言是一门广泛应用于系统级开发的编程语言,它具备高性能和低级别的特点,常用于操作系统、设备驱动和嵌入式系统的开发。

在实际应用中,多线程和多进程是C语言并发编程的两个重要概念和技术,它们可以提高程序的性能和响应能力。

本文将介绍C语言中多线程和多进程的应用,并探讨它们在不同场景中的优劣和适用性。

一、多线程的应用1. 线程概念及优势多线程是指在一个进程内创建多个并行执行的线程,每个线程可以独立执行不同的任务。

相比单线程程序,多线程程序具有以下优势:- 提高程序的性能:多线程能够将任务拆分为多个子任务,并在多个线程上同时执行,从而减少程序的执行时间。

- 增加程序的响应能力:通过将阻塞操作放在单独的线程中执行,可以避免主线程的阻塞,提高程序的响应速度。

- 使程序结构更清晰:多线程可以提升程序的模块化和可维护性,将不同的功能模块独立封装在不同的线程中,易于理解和扩展。

2. 多线程的创建和同步在C语言中,可以使用标准的线程库如pthread来创建和管理线程。

创建线程的步骤包括线程的初始化、启动和等待线程的结束。

多线程之间的同步可以通过互斥锁、条件变量和信号量等机制来实现。

互斥锁用于保护共享资源的访问,条件变量用于线程之间的通信,信号量则可以用于限制并发访问的数量。

3. 多线程的应用场景多线程适用于以下场景:- 超过单个核心能力的计算任务:通过将任务分解为多个子任务,可以在多个核心上并行执行,提高计算任务的执行效率。

- 服务器应用:通过多线程可以提高服务器的并发处理能力,同时处理多个客户端请求。

- 图形界面程序:通过将耗时操作放在后台线程执行,可以提高界面的流畅性和响应速度。

二、多进程的应用1. 进程概念及优势进程是指一个程序的执行实例,它拥有独立的地址空间和资源。

多进程是指在操作系统中同时运行多个独立的进程,每个进程可以执行不同的任务。

多进程编程的优势包括:- 提高系统的稳定性:通过将不同的任务独立在多个进程中执行,可以避免一个进程的崩溃导致整个系统的崩溃。

linux下的CC++多进程多线程编程实例详解

linux下的CC++多进程多线程编程实例详解

linux下的CC++多进程多线程编程实例详解linux下的C\C++多进程多线程编程实例详解1、多进程编程#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(){pid_t child_pid;/* 创建⼀个⼦进程 */child_pid = fork();if(child_pid == 0){printf("child pid\n");exit(0);}else{printf("father pid\n");sleep(60);}return 0;}2、多线程编程#include <stdio.h>#include <pthread.h>struct char_print_params{char character;int count;};void *char_print(void *parameters){struct char_print_params *p = (struct char_print_params *)parameters;int i;for(i = 0; i < p->count; i++){fputc(p->character,stderr);}return NULL;}int main(){pthread_t thread1_id;pthread_t thread2_id;struct char_print_params thread1_args;struct char_print_params thread2_args;thread1_args.character = 'x';thread1_args.count = 3000;pthread_create(&thread1_id, NULL, &char_print, &thread1_args);thread2_args.character = 'o';thread2_args.count = 2000;pthread_create(&thread2_id, NULL, &char_print, &thread2_args);pthread_join(thread1_id, NULL);pthread_join(thread2_id, NULL);return 0;}3、线程同步与互斥1)、互斥pthread_mutex_t mutex;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);/*也可以⽤下⾯的⽅式初始化*/pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_lock(&mutex);/* 互斥 */thread_flag = value;pthread_mutex_unlock(&mutex);2)、条件变量int thread_flag = 0;pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t thread_flag_cv;\void init_flag(){pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_cond_init(&thread_flag_cv, NULL);thread_flag = 0;}void *thread_function(void *thread_flag){while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);while(thread_flag != 0 ){pthread_cond_wait(&thread_flag_cv, &mutex);}pthread_mutex_unlock(&mutex);do_work();}return NULL;}void set_thread_flag(int flag_value){pthread_mutex_lock(&mutex);thread_flag = flag_value;pthread_cond_signal(&thread_flag_cv);pthread_mutex_unlock(&mutex);}感谢阅读,希望能帮助到⼤家,谢谢⼤家对本站的⽀持!。

C语言技术的实际应用场景及应用案例解析

C语言技术的实际应用场景及应用案例解析

C语言技术的实际应用场景及应用案例解析在当今信息技术高速发展的时代中,C语言作为一种广泛应用的编程语言,被广泛用于软件开发和嵌入式系统等领域。

本文将探讨C语言技术的实际应用场景,并通过解析一些应用案例来更加深入地理解C语言在各个领域的重要性和优势。

第一节:软件开发领域中的C语言应用在软件开发领域,C语言凭借其高效的性能和可移植性成为首选的编程语言之一。

下面我们将讨论一些C语言在软件开发中的应用场景和案例。

1. 操作系统开发C语言广泛应用于操作系统的开发中。

例如,Unix、Linux等操作系统的内核和设备驱动程序都是用C语言编写的。

C语言的底层访问能力和强大的指针操作使得它在开发高性能和高效率的操作系统方面占有重要地位。

2. 编译器和解释器开发C语言本身就是一种编译型语言,因此使用C语言开发编译器和解释器具有很高的可行性。

例如,GCC编译器就是用C语言编写的,它能够将C语言代码转换成可执行文件。

3. 数据库系统开发许多数据库系统,如MySQL、PostgreSQL等,都是使用C语言进行开发的。

C语言的高效和对底层资源的直接访问能力,使其成为实现高性能数据库系统的理想选择。

第二节:嵌入式系统中的C语言应用在嵌入式系统领域,C语言凭借其简洁的语法和可移植性,成为最流行的编程语言之一。

下面我们将探讨一些C语言在嵌入式系统中的应用场景和案例。

1. 微控制器开发很多微控制器和单片机的开发都使用C语言。

C语言的特性使得程序员可以方便地控制硬件资源,实现各种嵌入式系统的功能。

例如,Arduino开发板上的程序就是用C语言编写的。

2. 嵌入式系统驱动程序开发C语言被广泛应用于嵌入式系统的驱动程序开发中。

驱动程序负责控制硬件设备的底层操作,与硬件进行交互。

C语言通过指针操作和底层访问能力,使得编写驱动程序变得更加灵活和高效。

3. 嵌入式系统中的实时任务许多嵌入式系统需要同时处理多个实时任务。

C语言提供了多线程和多进程的支持,可以很方便地实现实时任务的调度和并发执行。

c语言多线程编程实例

c语言多线程编程实例

c语言多线程编程实例C语言多线程编程实例多线程编程是一种并发编程的方式,它可以让程序同时执行多个任务,提高程序的效率和响应速度。

C语言是一种广泛使用的编程语言,也支持多线程编程。

本文将介绍一些C语言多线程编程的实例,帮助读者更好地理解和掌握多线程编程技术。

1. 创建线程在C语言中,可以使用pthread库来创建线程。

下面是一个简单的例子,创建一个线程并让它输出一段文字:```#include <stdio.h>#include <pthread.h>void* thread_func(void* arg){printf("Hello, world!\n");return NULL;}int main(){pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);pthread_join(tid, NULL);return 0;}```在上面的代码中,我们定义了一个函数thread_func,它将作为线程的入口函数。

在main函数中,我们使用pthread_create函数创建了一个线程,并将thread_func作为入口函数。

然后使用pthread_join 函数等待线程结束。

2. 线程同步在多线程编程中,线程之间的同步非常重要。

下面是一个例子,演示如何使用互斥锁来保护共享资源:```#include <stdio.h>#include <pthread.h>int count = 0;pthread_mutex_t mutex;void* thread_func(void* arg){pthread_mutex_lock(&mutex);count++;printf("Thread %d: count = %d\n", (int)arg, count); pthread_mutex_unlock(&mutex);return NULL;}int main(){pthread_t tid1, tid2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, (void*)1); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, (void*)2); pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;}```在上面的代码中,我们定义了一个全局变量count,它将被两个线程同时访问。

C语言多线程操作

C语言多线程操作

C语⾔多线程操作多线程是多任务处理的⼀种特殊形式,多任务处理允许让电脑同时运⾏两个或两个以上的程序。

⼀般情况下,两种类型的多任务处理:基于进程和基于线程。

基于进程的多任务处理是程序的并发执⾏。

基于线程的多任务处理是同⼀程序的⽚段的并发执⾏。

多线程程序包含可以同时运⾏的两个或多个部分。

这样的程序中的每个部分称为⼀个线程,每个线程定义了⼀个单独的执⾏路径。

本教程假设您使⽤的是 Linux 操作系统,我们要使⽤ POSIX 编写多线程 C++ 程序。

POSIX Threads 或 Pthreads 提供的 API 可在多种类 Unix POSIX 系统上可⽤,⽐如 FreeBSD、NetBSD、GNU/Linux、Mac OS X 和 Solaris。

下⾯的程序,我们可以⽤它来创建⼀个POSIX 线程:#include <pthread.h>pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)在这⾥,pthread_create 创建⼀个新的线程,并让它可执⾏。

下⾯是关于参数的说明:参数描述thread指向线程标识符指针。

attr⼀个不透明的属性对象,可以被⽤来设置线程属性。

您可以指定线程属性对象,也可以使⽤默认值 NULL。

start_routine线程运⾏函数起始地址,⼀旦线程被创建就会执⾏。

arg运⾏函数的参数。

它必须通过把引⽤作为指针强制转换为 void 类型进⾏传递。

如果没有传递参数,则使⽤ NULL。

创建线程成功时,函数返回 0,若返回值不为 0 则说明创建线程失败。

使⽤下⾯的程序,我们可以⽤它来终⽌⼀个 POSIX 线程:#include <pthread.h>pthread_exit (status)在这⾥,pthread_exit ⽤于显式地退出⼀个线程。

通常情况下,pthread_exit() 函数是在线程完成⼯作后⽆需继续存在时被调⽤。

Linux下c语言多线程编程

Linux下c语言多线程编程

Linux下c语⾔多线程编程引⾔ 线程(thread)技术早在60年代就被提出,但真正应⽤多线程到中去,是在80年代中期,solaris是这⽅⾯的佼佼者。

传统的Unix也⽀持线程的概念,但是在⼀个进程(process)中只允许有⼀个线程,这样多线程就意味着多进程。

现在,多 为什么有了进程的概念后,还要再引⼊线程呢?使⽤多线程到底有哪些好处?什么的系统应该选⽤多线程?我们⾸先必须回答这些问题。

使⽤多线程的理由之⼀是和进程相⽐,它是⼀种⾮常"节俭"的多任务操作⽅式。

我们知道,在Linux系统下,启动⼀个新的进程必须分配给它独⽴的地址空间,建⽴众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这是⼀种"昂贵"的多任务⼯作⽅式。

⽽运⾏于⼀个进程中的多个线程,它们彼此之间使⽤相同的地址空间,共享⼤部分数据,启动⼀个线程所花费的空间远远⼩于启动⼀个进程所花费的空间,⽽且,线程间彼此切换所需的时间也远远⼩于进程间切换所需要的时间。

使⽤多线程的理由之⼆是线程间⽅便的机制。

对不同进程来说,它们具有独⽴的数据空间,要进⾏数据的传递只能通过通信的⽅式进⾏,这种⽅式不仅费时,⽽且很不⽅便。

线程则不然,由于同⼀进程下的线程之间共享数据空间,所以⼀个线程的数据可以直接为其它线程所⽤,这不仅快捷,⽽且⽅便。

当然,数据的共享也带来其他⼀些问题,有的变量不能同时被两个线程所修改,有的⼦程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击,这些正是编写多线程程序时最需要注意的地⽅。

除了以上所说的优点外,不和进程⽐较,多线程程序作为⼀种多任务、并发的⼯作⽅式,当然有以下的优点: 1) 提⾼应⽤程序响应。

这对图形界⾯的程序尤其有意义,当⼀个操作耗时很长时,整个系统都会等待这个操作,此时程序不会响应、、菜单的操作,⽽使⽤多线程技术,将耗时长的操作(time consuming)置于⼀个新的线程,可以避免这种尴尬的情况。

c语言阅读程序题参考答案

c语言阅读程序题参考答案

【阅读程序题参考答案】【2.1】参考答案:D注释:程序中除法运算的两个操作数均是整型,运算结果也是整型。

【2.2】参考答案:B注释:C语言允许在程序块(分程序)中说明变量。

【2.3】参考答案:C注释:变量i中的负号传送给变量n后,因n是无符号数,已不作为负号处理。

【2.4】参考答案:D注释:对变量x的――操作是后缀形式,变量x的减1操作要在执行完 printf 函数之后才进行,所以变量x的值在输出的时候仍然保持原值10。

【2.5】参考答案:B注释:C语言在执行printf()时,对函数中的表达式表列的处理顺序是从后向前,即先处理n- -,再处理n++,最后处理n,而且每一个表达式作为一个处理单元,也就是说在不同的表达式中自增自减运算是单独考虑的。

【2.6】参考答案:A注释:变量x和变量y做按位与,结果为0x0200,右移4位为0x0020,再与0x005f 做按位或,最后结果为0x007f。

【2.7】参考答案:A注释:逗号表达式的结果是用逗号分开的最后一个表达式的值,此题由于 c=='A'的值是0,所以逗号表达式的值为0。

【2.8】参考答案: B【2.9】参考答案: A【2.10】参考答案: C注释:在输出格式描述"%m.ns"中,m是输出总长度,n是实际字符的个数,这里m没有给出,则输出总长度就是实际输出字符的个数。

【2.11】参考答案: C【2.12】参考答案:B【2.13】参考答案:C【2.14】参考答案:B【2.15】参考答案:D【2.16】参考答案:A【2.17】参考答案: C【2.18】参考答案:A【2.19】参考答案: C注释:在switch语句中,case本身仅起到语句标号的作用,不会改变语句的流程,执行break语句才能退出当前的switch语句。

【2.20】参考答案: D注释:siwtch语句的表达式中,变量c是后缀的增一运算,第一次执行do-while 循环时,执行case 'A'后面的语句。

c语言多线程的三种实现方式

c语言多线程的三种实现方式

c语言多线程的三种实现方式1 C语言多线程实现C语言语言既可以用于创建单线程应用程序,也可以用于创建多线程应用程序。

它的多线程实现有三种方式:POSIX线程库(Pthread),Windows API,以及共享内存。

1.1 POSIX线程库(Pthread)POSIX线程库(Pthread)是Linux系统的一种线程API,它由标准POSIX提供,以实现多线程程序设计。

它提供许多函数用于创建、销毁线程,设置线程属性,等待线程完成以及通信功能等。

Pthread在多线程编程中被使用广泛,它更易于操纵,可以让多线程编程更加容易和有趣。

1.2 Windows APIWindows API 也是可用于C语言多线程编程的方式之一。

Windows API提供许多功能:创建线程,挂起线程,等待线程结束,分离线程,设置线程优先级等等。

Windows API也提供了很多函数和常量用于控制线程。

它与POSIX线程库不同,Windows API不使用POSIX线程库,而使用Windows API实现多线程程序时,同一应用程序可以具有多个线程。

1.3 共享内存共享内存是指多个进程可以访问同一个内存区域,从而使它们能够共享数据,实现常见的多线程编程任务。

在C语言中,可以使用mmap()函数将共享内存映射成文件描述符,在一定范围内允许多个进程对共享内存的随机读写访问。

这是一种实现多线程的方式,能够极大地提高程序的效率。

以上就是C语言中多线程实现的三种方式。

POSIX线程库(Pthread)可以简易实现,更能让多线程编程更加容易和有趣;Windows API也可以实现多线程编程,可以让同一应用程序有多个线程;共享内存是一种实现多线程的方法,能够极大地提高程序的效率。

Python语言选择题40道:多线程与多进程.Tex

Python语言选择题40道:多线程与多进程.Tex

1.在Java中,以下哪个类提供了创建线程的构造器?o A. Threado B. Runnableo C. Callableo D. ExecutorService答案: A解析: Thread类在Java中提供了创建线程的构造器,可以用于实例化线程对象。

2.下列哪个是C语言中创建进程的函数?o A. pthread_createo B. forko C. execo D. wait答案: B解析: fork函数用于在C语言中创建新的进程。

3.在Java中,如果一个线程调用了另一个线程的join方法,那么调用线程将处于什么状态?o A. 运行状态o B. 就绪状态o C. 阻塞状态o D. 死亡状态答案: C解析: 调用join方法的线程会进入阻塞状态,直到被join的线程运行结束。

4.以下哪个关键字用于在C语言中创建线程?o A. threado B. create_threado C. _threado D. pthread_create答案: D解析: pthread_create是POSIX线程库提供的创建线程的关键函数。

5.Java中,以下哪个方法可以获取当前线程的ID?o A. getCurrentThreadID()o B. Thread.currentThread().getId()o C. Id()o D. getId()答案: B解析: Thread.currentThread().getId()用于获取当前线程的ID,currentThread()返回当前正在执行的线程的Thread对象。

6.在多线程编程中,以下哪个关键字可以用于实现线程互斥?o A. volatileo B. synchronizedo C. statico D. final答案: B解析: synchronized关键字用于在Java中实现线程互斥,确保同一时间只有一个线程可以访问特定的代码块或方法。

《在C语言中执行多个操作同时》

《在C语言中执行多个操作同时》

《在C语言中执行多个操作同时》
在C语言中执行多个操作同时是指同一时间内由多个任务
(在此情况下为多个C程序)共享CPU资源的能力。

主要的
实现方式有多线程和多进程,而对应的优缺点也不尽相同。

多线程是在同一个进程中创建出来的,它们共享进程的内存和数据,这使得它们能够交替占用CPU。

因为这样,程序可以
在不同的任务之间切换,可以将多个任务“同时”执行,从而提高效率。

但同时它也带来问题,比如线程之间竞争资源导致了死锁,线程之间分散引发了同步问题等。

多进程相对独立,不共享内存和数据,各个进程之间的通信主要有两种方式,即进程间的消息传递和文件共享,同时它也能自行注册特定的系统服务,从而实现与其他进程的通信。

进程有着独立的内存空间,可以有效的避免多个程序之间的冲突,相对的它也有着更高的资源消耗,比如启动和切换的开销,开销空间也比较大。

不管采用哪种技术,C语言都可以实现多任务的并发执行。


为程序员,我们在开发多任务应用时,应该根据应用本身的特征,有针对性的选择多线程和多进程,各有其适用的情景,从而可以有效提升应用的性能,而不是视情况动辄使用一种技术。

多线程程序c语言

多线程程序c语言

多线程程序c语言多线程是计算机中的一个概念,它可以让多个线程同步运行,从而加快计算机运行速度,改善性能。

而在C语言中,使用多线程的方法也是被广泛应用于各个领域中的。

本文将为大家详细讲解如何在C语言中创建和管理多线程。

一、线程和进程的概念在C语言中,线程是执行代码的一种方式,它可以用来实现并发和异步编程。

而进程是资源分配的最小单位,每个进程都有自己的地址空间和独立的工作流程。

一个进程可以包含多个线程。

在操作系统的层面,每个线程都是由进程来管理的,由于线程共享进程的地址空间,所以它们之间的数据传递和通信比较方便。

二、多线程的实现方法在C语言中,要实现多线程的功能,需要使用相关的函数库。

其中最常用的函数库是pthread,使用它可以轻松地创建和管理多个线程。

1. 线程的创建线程的创建主要是通过pthread_create函数实现的。

它的原型定义如下:```#include <pthread.h>int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine)(void*), void *arg);```该函数的第一个参数是一个指向线程ID的指针,第二个参数是指向线程属性的指针,第三个参数是线程所要执行的函数,最后一个参数是传递给函数的参数。

调用成功后,会返回0,并将线程ID放到第一个参数所指向的地址中。

```#include <pthread.h>int pthread_cancel(pthread_t thread);```该函数的参数是要撤销的线程ID。

调用成功后,函数会直接将指定的线程终止掉,并释放它所占用的资源。

三、多线程的应用场景在C语言中,多线程的应用场景非常广泛,下面分别介绍几种典型的应用场景:1. 网络编程在网络编程中,要同时处理多个客户端请求,这时使用多线程可以使程序并发执行,效率更高。

c 多线程实现的四种方式

c 多线程实现的四种方式

c 多线程实现的四种方式C 编程语言是一种非常流行的编程语言,使用广泛且应用广泛。

如今,许多程序员都在寻找更有效的方式来编写多线程程序。

在这篇文章中,我们将介绍 C 多线程实现的四种方式。

1. POSIX 线程库POSIX 线程库是用于编写可移植线程程序的标准 C 库。

它提供了一组函数和数据结构,使程序员能够创建和管理线程。

POSIX 线程库是跨平台的,可在多个操作系统上使用,包括 Linux、Unix 和 MacOS。

在 POSIX 线程库中,程序员使用 pthread.h 头文件来访问对线程库的访问函数。

其中一些关键函数包括pthread_create()、pthread_join() 和pthread_mutex_lock()。

2. Win32 APIWin32 API 是面向 Windows 操作系统的 API。

它是微软 Windows 操作系统的基础。

使用 Win32 API,程序员可以创建和管理线程。

Win32 API 使用 CreateThread() 函数创建线程,并使用 WaitForSingleObject() 函数等待线程完成。

Win32 API 的优点是它可以与其他 Windows API 一起使用。

它还支持在 Windows 平台上编写 C++ 和 C# 程序。

3. OpenMPOpenMP 是一种非常流行的多线程编程模型。

它适用于共享内存系统上的并行编程。

OpenMP 定义了一组编译器指示符,程序员可以在其代码中使用这些指示符以指示哪些部分应并行执行。

在 OpenMP 中,程序员可以使用 #pragma 指令来指示程序应该并行执行哪些代码块。

程序员可以控制 OpenMP 应该使用多少个线程。

4. Pthreads for WindowsPthreads for Windows 是 POSIX 线程库的 Windows 版本。

它使用 pthreads-w32 库提供相同的接口和功能,与 Windows 和 Visual Studio 兼容。

《如何使用C语言实现多线程编程?》

《如何使用C语言实现多线程编程?》

《如何使用C语言实现多线程编程?》使用C语言实现多线程编程是一种强大的方法,它可以使程序更加高效、多样化,并可以完成更复杂的任务。

本文将介绍如何使用C语言实现多线程编程。

一、准备工作在开始使用C语言实现多线程编程之前,需要准备一些相关的资源,其中包括编程所需的适当的硬件和软件设备,多线程同步编程所需的程序库,以及使用C语言实现多线程编程所需的支持库。

二、编写并启动多线程程序使用C语言实现多线程编程的关键是,开发人员需要利用程序库和支持库,编写实现具体功能的代码。

比如,开发人员可以利用POSIX线程库,编写使用pthread_create()函数的多线程程序;可以利用Windows线程库,编写使用CreateThread()函数的多线程程序;也可以利用OpenMP线程库,编写使用omp_set_num_threads()函数的多线程程序。

三、运行多线程程序完成了多线程程序的编写,开发人员需要使用C语言的编译器,将多线程程序编译为可执行程序,然后使用操作系统的任务管理器,将多线程程序载入内存,进而启动多线程程序,使其正常运行。

四、检查多线程程序的运行状态开发人员可以使用操作系统提供的任务管理器,对多线程程序的运行状态进行实时检查,以确保多线程程序的正确性,并尽量避免出现无意义的多线程并发运行,以及多线程状态的混乱。

五、在多线程程序中使用同步如果多线程程序中的多个线程要访问同一个共享变量,开发人员需要使用同步技术,保证多个线程之间的数据操作是正确和可靠的。

支持这种技术的有Mutexes(互斥)、Semaphores(信号量)、Condition Variables(条件变量),以及Read/Write Lock(读/写锁)等。

总之,使用C语言实现多线程编程可以使程序更加高效、多样化,并可以完成更复杂的任务。

开发人员需要做好准备工作,编写并启动多线程程序,运行多线程程序,检查多线程程序的运行状态,以及在多线程程序中使用同步,来实现多线程编程。

C语言知识点汇总

C语言知识点汇总

C语言知识点汇总C语言是一种通用的程序设计语言,被广泛用于系统软件和应用软件的开发。

下面是C语言的知识点汇总。

1.基本语法:C语言的基本语法包括数据类型、变量、运算符、流程控制结构和函数等。

2.数据类型:C语言提供了一些基本的数据类型,如整型、浮点型、字符型等。

可以使用关键字来声明变量并指定其数据类型。

3.变量:变量是用来存储数据的。

在C语言中,变量必须先声明后使用,可以通过赋值来改变变量的值。

4.运算符:C语言支持各种运算符,包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。

运算符用于对变量进行操作。

5.流程控制结构:C语言提供了三种基本的流程控制结构,分别是顺序结构、选择结构和循环结构。

顺序结构按照代码的顺序执行,选择结构根据给定的条件执行不同的代码块,循环结构按照条件重复执行一段代码。

6.函数:函数是C语言的基本组成单元,可以将一段代码封装成函数来实现代码的模块化和重用。

函数可以接受参数并返回值。

7.数组:数组是一种存储相同类型数据的集合。

在C语言中,可以通过下标来访问数组中的元素。

数组的长度是固定的。

8.字符串:字符串是一种字符数组,用来存储字符序列。

在C语言中,字符串以空字符'\0'结尾。

9.指针:指针是一种特殊的数据类型,用来存储变量的地址。

通过指针,可以直接操作变量的值。

10.结构体:结构体是一种自定义的数据类型,用来组合多个不同类型的变量。

结构体的成员可以通过点运算符访问。

11.文件操作:C语言提供了一些文件操作的函数,如打开、读取、写入和关闭文件等。

可以使用文件来进行数据的读写和存储。

12. 动态内存分配:C语言可以使用malloc(函数来动态分配内存空间。

通过动态内存分配,可以灵活地管理内存。

13.预处理指令:C语言提供了一些预处理指令,用于在编译之前对源代码进行预处理。

预处理指令以#开头。

14.数据结构和算法:C语言是实现数据结构和算法的常用语言。

了解常见的数据结构和算法,如链表、栈、队列、排序和等,可以更好地利用C语言进行程序设计。

线程、进程、多线程、多进程和多任务之间的区别与联系

线程、进程、多线程、多进程和多任务之间的区别与联系

线程、进程、多线程、多进程和多任务之间的区别与联系可能学习操作系统开发的读者都听说过这些专业名词,但又多少人理解了?首先,从定义开始,先看一下教科书上进程和线程定义:进程:资源分配的最小单位。

线程:程序执行的最小单位。

1进程进程是程序执行时的一个实例,即它是程序已经执行到课中程度的数据结构的汇集。

从内核的观点看,进程的目的就是担当分配系统资源(CPU时间、内存等)的基本单位。

举例说明进程:想象一位有一手好厨艺的计算机科学家正在为他的女儿烘制生日蛋糕,他有做生日蛋糕的食谱,厨房里有所需的原料:面粉、鸡蛋、糖、香草汁等。

在这个比喻中,做蛋糕的食谱就是程序(即用适当形式描述的算法)计算机科学家就是处理器(CPU),而做蛋糕的各种原料就是输入数据。

进程就是厨师阅读食谱、取来各种原料以及烘制蛋糕等一系列动作的总和。

现在假设计算机科学家的儿子哭着跑了进来,说他的头被一只蜜蜂蛰了。

计算机科学家就记录下他照着食谱做到哪儿了(保存进程的当前状态),然后拿出一本急救手册,按照其中的指示处理蛰伤。

这里,我们看到处理机制是从一个进程(做蛋糕)切换到另一个高优先级的进程(实施医疗救治),每个进程拥有各自的程序(食谱和急救手册)。

当蜜蜂蛰伤处理完之后,这位计算机科学家又回来做蛋糕,从他离开时的那一步继续做下去。

2线程线程是CPU调度的最小单位(程序执行流的最小单元),它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单元。

一条线程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。

一个标准的线程有线程ID、当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。

另外,线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单元,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点儿在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。

一个线程可以创建和撤销另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。

由于线程之间的相互制约,致使线程在运行中呈现处间断性。

浅谈多核CPU、多线程、多进程

浅谈多核CPU、多线程、多进程

浅谈多核CPU、多线程、多进程1.CPU发展趋势核⼼数⽬依旧会越来越多,依据摩尔定律,由于单个核⼼性能提升有着严重的瓶颈问题,普通的桌⾯PC有望在2017年末2018年初达到24核⼼(或者16核32线程),我们如何来⾯对这突如其来的核⼼数⽬的增加?编程也要与时俱进。

笔者⽃胆预测,CPU各个核⼼之间的⽚内总线将会采⽤4路组相连:),因为全相连太过复杂,单总线⼜不够给⼒。

⽽且应该是⾮对称多核处理器,可能其中会混杂⼏个DSP处理器或流处理器。

2.多线程与并⾏计算的区别(1)多线程的作⽤不只是⽤作并⾏计算,他还有很多很有益的作⽤。

还在单核时代,多线程就有很⼴泛的应⽤,这时候多线程⼤多⽤于降低阻塞(意思是类似于while(1){if(flag==1)break;sleep(1);}这样的代码)带来的CPU资源闲置,注意这⾥没有浪费CPU资源,去掉sleep(1)就是纯浪费了。

阻塞在什么时候发⽣呢?⼀般是等待IO操作(磁盘,数据库,⽹络等等)。

此时如果单线程,CPU会⼲转不⼲实事(与本程序⽆关的事情都算不⼲实事,因为执⾏其他程序对我来说没意义),效率低下(针对这个程序⽽⾔),例如⼀个IO操作要耗时10毫秒,CPU就会被阻塞接近10毫秒,这是何等的浪费啊!要知道CPU是数着纳秒过⽇⼦的。

所以这种耗时的IO操作就⽤⼀个线程Thread去代为执⾏,创建这个线程的函数(代码)部分不会被IO操作阻塞,继续⼲这个程序中其他的事情,⽽不是⼲等待(或者去执⾏其他程序)。

同样在这个单核时代,多线程的这个消除阻塞的作⽤还可以叫做“并发”,这和并⾏是有着本质的不同的。

并发是“伪并⾏”,看似并⾏,⽽实际上还是⼀个CPU在执⾏⼀切事物,只是切换的太快,我们没法察觉罢了。

例如基于UI的程序(俗话说就是图形界⾯),如果你点⼀个按钮触发的事件需要执⾏10秒钟,那么这个程序就会假死,因为程序在忙着执⾏,没空搭理⽤户的其他操作;⽽如果你把这个按钮触发的函数赋给⼀个线程,然后启动线程去执⾏,那么程序就不会假死,继续相应⽤户的其他操作。

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一.
进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动,是处于活动状态的计算机程序。进程作为构成系统的基本细胞,不仅是系统内部独立运行的实体,而且是独立竞争资源的基本实体。
进程是资源管理的最小单位,线程是程序执行的最小单位。进程管理着资源(比如cpu、内存、文件等等),而将线程分配到某个cpu上执行。在操作系统设计上,从进程演化出线程,最主要的目的就是更好的支持多处理器系统和减小上下文切换开销。
进程的状态系统为了充分的利用资源,对进程区分了不同的状态.将进程分为新建,运行,阻塞,就绪和完成五个状态.
新建表示进程正在被创建,
运行是进程正在运行,
阻塞是进程正在等待某一个事件发生,
就绪是表示系统正在等待CPU来执行命令,
完成表示进程已经结束了系统正在回收资源.
由于UNIX系统是分时多用户系统, CPU按时间片分配给各个用户使用,而在实质上应该说CPU按时间片分配给各个进程使用,每个进程都有自己的运行环境以使得在CPU做进程切换时不会"忘记"该进程已计算了一半的"半成品”.以DOS的概念来说,进程的切换都 是一次"DOS中断"处理过程, 包括三个层次:
char *string;
说明:
本调用将参数string传递给一个命令解释器(一般为sh)执行,即string被解释为一条命令,由sh执行该命令.若参数string为一个空指针则为检查命令解释器是否存在.
该命令可以同命令行命令相同形式,但由于命令做为一个参数放在系统调用中,应注意编译时对特殊意义字符的处理.命令的查找是按PATH环境变量的定义的.命令所生成的后果一般不会对父进程造成影响.
}
pclose(fd);
2.
功能:等待一个子进程返回并修改状态
语法:
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(stat_loc)
int *stat_loc;
说明:允许调用进程取得子进程的状态信息.调用进程将会挂起直到其
一个子进程终止.
sprintf(command,"ps t tty%02i",i);
system(command);
}
2.
功能:执行一个文件
语法
#include <unistd.h>
int execve(const char* path, char* const* argv,char* const* envp);
int execl(const char* path, char* arg,...);
返回值:当参数为空指针时,只有当命令解释器有效时返回值为非零.若参数不为空指针,返回值为该命令的返回状态(同waitpid())的返回值.命令无效或语法错误则返回非零值,所执行的命令被终止.其他情况则返回-1.
例子:char command[81];
int i;
for (i=1;i<8;i++) {
1)用户数据的保存:包括正文段(TEXT),数据段(DATA,BSS),栈段(STACK),共享内存段(SHARED MEMORY)的保存.
2)寄存器数据的保存:包括PC(program counter,指向下一条要执行的指令的地址), PSW(processor status word,处理机状态字), SP(stack pointer,栈指针), PCBP(pointer of process control block,进程控制块指针), FP(frame pointer,指向栈中一个函数的local变量的首地址), AP(augument pointer,指向栈中函数调用的实参位置), ISP(interrupt stack pointer,中断栈指针),以及其他的通用寄存器等.
语法:
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
fork()和exec()这两个函数,前者用于并行执行,父、子进程执行相同正文中的不同部分;后者用于调用其他进程,父、子进程执行不同的正文,调用前,一般应为子进程创造一个干净的环境。
fork()以后,父、子进程共享代码段,并只重新创建数据有改变的页(段页式管理)
exec()以后,建立新的代码段,用被调用程序的内容填充。
1.
一件复杂的事件是可以分解成若干个简单事件来解决的,这在程序员的大脑中早就形成了这种概念,首先将问题分解成一个个小问题,将小问题再细分,最后在一个合适的规模上做成一个函数.在软件工程中也是这么说的.如果我们以图的方式来思考,一些小问题的计算是可以互不干扰的,可以同时处理,而在关键点则需要统一在一个地方来处理,这样程序的运行就是并行的,至少从人的时间观念上来说是这样的.而每个小问题的计算又是较简单的.
返回值:等待到一个子进程返回时,返回值为该子进程号,否则返回值为
-1.同时stat_loc返回子进程的返回值.
例子:/*父进程*/
if (fork()>0) {
wait((int *)0);
/*父进程等待子进程的返回*/
}
else {
/*子进程处理过程*/
exit(0);
}
2.
功能:等待指定进程号的子进程的返回并修改状态
第三步,复制一个父进程的进程表项的副本给子进程。内核初始化子进程的进程表项时,是从父进程处拷贝的。所以子进程拥有与父进程一样的uid、当前目录、当前根、用户文件描述符表等。
第四步,把与父进程相连的文件表和索引节点表的引用数加1。这些文件自动地与该子进程相连。
第五步,内核为子进程创建用户级上下文。内核为子进程的代码段分配内存,并复制父进程的区内容,生成的是进程的静态部分。
FILE * fd;
if ((fd=popen("ps -ef","r"))==NULL) {
d\n");
return;
}
else {
char str[80];
while (fgets(str,80,fd)!=NULL)
printf("%s\n",str);
3修改两者的堆栈,给父进程返回子进程号,给子进程返回0(父进程知道每个子进程的标志号,而子进程可根据需要调用getppid()来获得父进程的标志号)。
例子:
pid_t fork(void)
#include <unistd.h>
pid_t pid;
if((pid=fork())==0)
{
//子进程代码
与一般情况不同,exec函数族的函数执行成功后不会返回,因为调用进程的实体,包括代码段,数据段和堆栈等都已经被新的内容取代,只留下进程ID等一些表面上的信息仍保持原样,颇有些神似"三十六计"中的"金蝉脱壳"。看上去还是旧的躯壳,却已经注入了新的灵魂。只有调用失败了,它们才会返回一个-1,从原程序的调用点接着往下执行。
第六步,生成进程的动态部分,然后对父进程返回子进程的pid,对子进程返回0。
从父进程拷贝的内容主要有:
●用户标识符,包括实际用户号(real)和有效用户号(effective);
●环境变量
●打开的文件描述符、套接字描述符
●信号处理设置
●堆栈
●目录
●进程组标志(process ID)
●会晤组标志(session ID)
●正文
子进程特有内容:
●进程号
●父进程号
●进程执行时间
●未处理的信号被处理为空
●不继承异步的输入输出操作
简述:fork()调用成功时,分别返回两个整数,对父进程返回 〉0的整数,对子进程返回 0,
函数执行过程:
1内核在系统进程表中,创建一个新条目;
2复制父进程内容(已打开的文件描述符、堆栈、正文等);
int execp(const char* file, char* arg,...);
int execle(const char* path, const char* argv,...,char* const* envp);
int execv(const char* path, char* const* arg);
语法:
#include <stdio.h>
FILE *popen(command,type)
char *command,type;
说明:本系统调用在调用进程和被执行命令间创建一个管道.
参数command做为被执行的命令行.type做为I/O模式,"r"为从被
执行命令读,"w"为向被执行命令写.返回一个标准流指针,做为管
exit(0);
}
else if(pid>0)
{
//父进程代码
exit(0);
}
else
{
printf("Error");
exit(1);
}
2.
功能:产生一个新的进程,子进程执行指定的命令.
语法:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int system(string)
1.2
这样的程序对程序员来说不亚于管理一班人,程序员为每个进程设计好相应的功能,并通过一定的通讯机制将它们有机地结合在一起,对每个进程的设计是简单的,只在总控部分小心应付(其实也是蛮简单的),就可完成整个程序的施工.
1.
这个特点是操作系统的特点,各个进程是独立的,不会串位.
1.
比如在一个数据电话查询系统中,将程序设计成一个进程只处理一次查询即可,即完成一个事务.当电话查询开始时,产生这样一个进程对付这次查询;另一个电话进来时,主控程序又产生一个这样的进程对付,每个进程完成查询任务后消失.这样的编程多简单,只要做一次查询的程序就可以了.
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