线程间的同步方法_线程同步方法

2024年 9月 11日下午2:02 • 激活谷笔记

几个经典的linux c多线程面试题解析　　一、线程与进程的区别？　　1、线程是进程的一部分，所以线程有的时候被称为是轻权进程或者轻量级进程。 2、一个没有线程的进程是可以被看作单线程的，如果一个进程内拥有多个进程，进程的执行过程不是一条线（线程）的，而是多条线（线程）共同完成的。 3、系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域，但是不会为线程分配内存（线程所使用的资源是它所属的进程的资源），线程组只能共享资源。那就是说，出了CPU之外（线程在运行的时候要占用CPU资源），计算机内部的软硬件资源的分配与线程无关，线程只能共享它所属进程的资源。 4、与进程的控制表PCB相似，线程也有自己的控制表TCB，但是TCB中所保存的线程状态比PCB表中少多了。 5、进程是系统所有资源分配时候的一个基本单位，拥有一个完整的虚拟空间地址，并不依赖线程而独立存在。　　二、多线程有几种实现方法，都是什么？　　1. 继承 Thread 类 2. 实现 Runnable 接口再 new Thread(YourRunnableOjbect) 　　三、多线程同步和互斥有几种实现方法，都是什么？线程间的同步方法大体可分为两类：用户模式和内核模式。顾名思义，内核模式就是指利用系统内核对象的单一性来进行同步，使用时需要切换内核态与用户态，而用户模式就是不需要切换到内核态，只在用户态完成操作。用户模式下的方法有：原子操作（例如一个单一的全局变量），临界区。内核模式下的方法有：事件，信号量，互斥量。　　四、编写一个程序，开启3个线程，这3个线程的ID分别为A、B、C，每个线程将自己的ID在屏幕上打印10遍，要求输出结果必须按ABC的顺序显示；如：ABCABC….依次递推。　　运行结果：

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　　五、生产者消费者问题：有一个生产者在生产产品，这些产品将提供给若干个消费者去消费，为了使生产者和消费者能并发执行，在两者之间设置一个有多个缓冲区的缓冲池，生产者将它生产的产品放入一个缓冲区中，消费者可以从缓冲区中取走产品进行消费，所有生产者和消费者都是异步方式运行的，但它们必须保持同步，即不允许消费者到一个空的缓冲区中取产品，也不允许生产者向一个已经装满产品且尚未被取走的缓冲区中投放产品。　　方法一，采用互斥量来实现生产者和消费者的同步。　　流程图如下所示：

　　生产者：对互斥量加锁判断缓冲区是否已满，如满，则跳到步骤4放入产品解锁互斥量，此时一个循环完成，进入下一循环。　　消费者流程图类似与生产者流程图。　　代码如下：　　执行结果：

　　结果满足题意。但是这存在一个问题，极端情况下，生产者每次都加锁成功，那缓冲区会满，产品无法放入缓冲区。消费者会被饿死，因为他一直无法获得互斥量。方法二，解决了导致某一方饿死的可能性。　　update：　　在第一种方法中，当缓冲区满时，让生产者睡眠；当缓冲区空，让消费者睡眠。这样也能解决某一方老是加锁成功。　　方法二：采用两个互斥量来完成　　流程图如下：

　　运行截图：

　　上代码：　　六、有一个写者很多读者，多个读者可以同时读文件，但写者在写文件时不允许有读者在读文件，同样有读者读时写者也不能写。　　分析：首先来找找哪些是属于“等待”情况。　　第一、写者要等到没有读者时才能去写文件。　　第二、所有读者要等待写者完成写文件后才能去读文件。　　找完“等待”情况后，再看看有没有要互斥访问的资源。由于只有一个写者而读者们是可以共享的读文件，所以按题目要求并没有需要互斥访问的资源。代码如下：　　七、编写程序完成如下功能：　　1）有一int型全局变量g_Flag初始值为0 　　2）在主线称中起动线程1，打印“this is thread1”，并将g_Flag设置为1 　　3）在主线称中启动线程2，打印“this is thread2”，并将g_Flag设置为2 　　4）线程序1需要在线程2退出后才能退出　　5）主线程在检测到g_Flag从1变为2，或者从2变为1的时候退出

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