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面试总结-进程、线程与多线程

简介: 线程、进程和多线程是面试过程中很容易遇到的问题,去年百度三面的时候就遇到这个问题,当时百度hr问到:线程和进程的区别是什么?你写过多进程或者多线程的程序吗?在你看来多线程和多进程程序那种程序比较难写? 第一个问题很常规,但是要完全答对却不是那么容易,现在想来,第二个问题和第三个问题实际是一个问题,因为第三个问题是验证第二个问题是否说实话的最好的方式。

线程、进程和多线程是面试过程中很容易遇到的问题,去年百度三面的时候就遇到这个问题,当时百度hr问到:线程和进程的区别是什么?你写过多进程或者多线程的程序吗?在你看来多线程和多进程程序那种程序比较难写?

第一个问题很常规,但是要完全答对却不是那么容易,现在想来,第二个问题和第三个问题实际是一个问题,因为第三个问题是验证第二个问题是否说实话的最好的方式。另外,在今年4月6号微软的笔试中,也考到了这第一个个问题,那么,这么方面到底会有哪些问题呢?如果要复习从哪些方面着手呢?

 

首先,从面试问题的角度,经过网上搜集,我认为会被问到如下问题。

1.进程和线程有什么区别?

这个一个最常见,却最不好回答的问题,csdn上面一位博主给出的解答和另一位cnblog博主的解答稍微清晰些一些,总结起来,就是一下的几个区别:

    a.进程是资源分配的基本单位,线程是cpu调度,或者说是程序执行的最小单位。在Mac、Windows NT等采用微内核结构的操作系统中,进程的功能发生      了变化:它只是资源分配的单位,而不再是调度运行的单位。在微内核系统中,真正调度运行的基本单位是线程。因此,实现并发功能的单位是线程。

    b.进程有独立的地址空间,比如在linux下面启动一个新的进程,系统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,这是一种非常昂贵的多任务工作方式。而运行一个进程中的线程,它们之间共享大部分数据,使用相同的地址空间,因此启动一个线程,切换一个线      程远比进程操作要快,花费也要小得多。当然,线程是拥有自己的局部变量和堆栈(注意不是堆)的,比如在windows中用_beginthreadex创建一个新      进程就会在调用CreateThread的同时申请一个专属于线程的数据块(_tiddata)。

    c.线程之间的通信比较方便。统一进程下的线程共享数据(比如全局变量,静态变量),通过这些数据来通信不仅快捷而且方便,当然如何处理好这些访问      的同步与互斥正是编写多线程程序的难点。而进程之间的通信只能通过进程通信的方式进行。

    d.由b,可以轻易地得到结论:多进程比多线程程序要健壮。一个线程死掉整个进程就死掉了,但是在保护模式下,一个进程死掉对另一个进程没有直接影      响。

    e.线程的执行与进程是有区别的。每个独立的线程有有自己的一个程序入口,顺序执行序列和程序的出口,但是线程不能独立执行,必须依附与程序之中,      由应用程序提供多个线程的并发控制。

 

2. 什么是线程安全?(2012年5月百度实习生面试)

  如果多线程的程序运行结果是可预期的,而且与单线程的程序运行结果一样,那么说明是“线程安全”的。

 

3. 秒杀多线程中的题目 解答

  a.线程的概念、线程的基本状态及状态之间的关系

    另外,这个网址里面讲操作系统的知识倒是挺详实的,还有另外一种解释线程概念

  b.多线程的几种实现方法分别是什么?

    这个貌似在java面试中会出现,我是专注于c++的,无视掉,但是不得不说,秒杀多线程面试题系列真心是个好总结

  c.多线程同步与互斥有几种实现方法?都是什么?(C++)

   临界区(CS:critical section)、事件(Event)、互斥量(Mutex)、信号量(semaphores),需要注意的是,临界区是效率最高的,因为基本不需要其    他的开销,二内核对象涉及到用户态和内核态的切换,开销较大,另外,关键段、互斥量具有线程所有权的概念,因此只可以用于线程之间互斥,而不能用到    同步中。只有互斥量能完美解决进程意外终止所造成的“遗弃问题”。

  d.多线程同步和互斥有何异同,在什么情况下分别使用他们?举例说明

   所谓同步,表示有先有后,比较正式的解释是“线程同步是指线程之间所具有的一种制约关系,一个线程的执行依赖另一个线程的消息,当它没有得到另一个    线程的消息时应等待,直到消息到达时才被唤醒。”所谓互斥,比较正式的说明是“线程互斥是指对于共享的进程系统资源,在各单个线程访问时的排它性。当    有若干个线程都要使用某一共享资源时,任何时刻最多只允许一个线程去使用,其它要使用该资源的线程必须等待,直到占用资源者释放该资源。线程互斥    可以看成是一种特殊的线程同步。”表示不能同时访问,也是个顺序问题,所以互斥是一种特殊的同步操作。

   举个例子,设有一个全局变量global,为了保证线程安全,我们规定只有当主线程修改了global之后下一个子线程才能访问global,这就需要同步主线程与子    线程,可用关键段实现。当一个子线程访问global的时候另一个线程不能访问global,那么就需要互斥。

   e.以下多线程对int型变量x的操作,哪几个需要进行同步: 
    A. x=y;      B. x++;    C. ++x;    D. x=1;

           答案是ABC,显然,y的写入与x读y要同步,x++和++x都要知道x之前的值,所以也要同步。

   f.多线程中栈与堆是公有的还是私有的

    A:栈公有, 堆私有

    B:栈公有,堆公有

    C:栈私有, 堆公有

    D:栈私有,堆私有

    答案是C,栈一般存放局部变量,而程序员一般自己申请和释放堆中的数据(详见堆与栈的区别)。

   g.在Windows编程中互斥量与临界区比较类似,请分析一下二者的主要区别。

     临界区、互斥量、信号灯、事件的区别总结

     针对这个题目的话,答案主要有以下几点:

      1)互斥量是内核对象,所以它比临界区更加耗费资源,但是它可以命名,因此可以被其它进程访问

      2)从目的是来说,临界区是通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。 
            互斥量是为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。 

   h.一个全局变量tally,两个线程并发执行(代码段都是ThreadProc),问两个线程都结束后,tally取值范围。 

inttally = 0;//global
 
voidThreadProc()
 
{
 
       for(inti = 1; i <= 50; i++)
 
            tally += 1;
 
}

    当两线程串行时,结果最大为100,当某个线程运行结束,而此时另外一个线程刚取出0,还未计算时,结果最小为50。

   

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