多线程 multithreading
c语言中文网 多线程系列 多线程编程（C语言+Linux）
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c语言中文网 Linux Mutex互斥锁详解
cppreference std::mutex
提高计算机资源利用率的方法。
多进程编程：让多个程序同时执行。进程指的是正在执行的应用程序。
多线程编程：多核基础上，让多个程序同时执行。线程指的是执行应用程序中的某个具体任务，比如一段程序、一个函数等。
多道批处理系统主要有以下两点优势：
- 它将计算机的内存分成很多区域，每个区域都可以存储一个程序；（一开始给每个程序分配一部分内存，参见《计算机科学速成课（二）》）
- 当执行的程序执行 I/O 操作时（io操作，只是读写操作，cpu没有在计算，因此是空闲的），操作系统会将 CPU 资源分配给其它等待执行的程序。
早期的多任务操作系统，以进程为单位管理各个程序的运行以及计算机资源的分配和回收，进一步提高了计算机资源的利用率。但随着计算机硬、软件的发展，人们发现还可以做进一步优化，例如：
- 操作系统将 CPU 资源从一个进程分配给另一个进程时，开销较大；
- 各个进程占用的内存空间是相互独立的，大大增加了进程间通信的实现难度；
- 一个进程可能会执行多个任务，当某个任务因 I/O 操作暂停执行时，其他任务将无法执行。
在计算机软、硬件快速发展，人们计算机运行效率的要求越来越高的大背景下，“线程”应运而生。
每个进程执行前，操作系统都会为其分配所需的资源，包括要执行的程序代码、数据、内存空间、文件资源等。一个进程至少包含 1 个线程，可以包含多个线程，所有线程共享进程的资源，各个线程也可以拥有属于自己的私有资源。
进程仅负责为各个线程提供所需的资源，真正执行任务的是线程，而不是进程。
下图描述了进程和线程之间的关系：
如图所示，所有线程共享的进程资源有：
- 代码：即应用程序的代码；
- 数据：包括全局变量、函数内的静态变量、堆空间的数据等；
- 进程空间：操作系统分配给进程的内存空间；
- 打开的文件：各个线程打开的文件资源，也可以为所有线程所共享，例如线程 A 打开的文件允许线程 B 进行读写操作。
各个线程也可以拥有自己的私有资源，包括寄存器中存储的数据、线程执行所需的局部变量（函数参数）等。
C++多线程编程要注意什么？
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在 C++ 中进行多线程编程时需要注意以下事项：
- 线程安全：在多线程环境中，多个线程可能会同时访问同一个变量或资源。要确保在并发访问时不会出现竞态条件和数据竞争等问题，需要使用互斥量、读写锁、条件变量等同步机制来保证线程安全。
- 死锁：在使用互斥量等同步机制时，如果线程持有一个锁并试图获取另一个锁，而另一个锁已经被另一个线程占用，则可能发生死锁。要避免死锁，需要避免循环等待、尽量避免使用多个锁等策略。
- 上下文切换：线程的创建和销毁、线程之间的切换都需要消耗系统资源，因此过多的线程会导致上下文切换频繁，影响性能。需要根据实际情况合理控制线程的数量。
- 线程间通信：在多线程编程中，线程之间需要进行通信，共享数据或者传递消息等。需要使用同步机制来保证线程间的通信安全。
- 内存管理：多线程环境中，内存管理也需要注意线程安全问题。例如，线程A分配了一块内存，但是在使用之前被线程B释放，这将导致未定义的行为和程序崩溃。
除了上述几点，还需要注意线程的优先级、线程的创建顺序等问题。多线程编程比较复杂，需要仔细考虑各种情况，确保程序的正确性和性能。