1、并發(fā)、進程、線程的基本概念和綜述

1.1 并發(fā)

指在一個時間段內(nèi)有多個進程在執(zhí)行

• 兩個或者更多的任務（獨立的活動）同時發(fā)生（進行）：一個程序同時執(zhí)行多個獨立的任務；
• 以往計算機，單核cpu（中央處理器）：某一個時刻只能執(zhí)行一個任務，由操作系統(tǒng)調(diào)度，每秒鐘進行多次所謂的“任務切換”。并發(fā)的假象（不是真正的并發(fā)），切換（上下文切換）時要保存變量的狀態(tài)、執(zhí)行進度等，存在時間開銷；
• 隨著硬件發(fā)展，出現(xiàn)了多處理器計算機：用于服務器和高性能計算領(lǐng)域。臺式機：在一塊芯片上有多核（一個CPU內(nèi)有多個運算核心，對于操作系統(tǒng)來說，每個核心都是作為單獨的CPU對待的）：雙核，4核，8核，10核（自己的筆記本是4核8線程的）。能夠?qū)崿F(xiàn)真正的并行執(zhí)行多個任務（硬件并發(fā)）；
• 使用并發(fā)的原因：主要就是同時可以干多個事，提高性能。

1.2 可執(zhí)行程序

磁盤上的一個文件，windows下，擴展名為.exe；linux下，ls -la，rwx（可讀可寫可執(zhí)行）

1.3 進程

計算機中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是系統(tǒng)進行資源分配的基本單位，是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一段程序的執(zhí)行過程。

• 運行一個可執(zhí)行程序（在windows下，可雙擊；在linux下，./文件名）， 進程，一個可執(zhí)行程序運行起來了，就叫創(chuàng)建了一個進程。

進程就是運行起來的可執(zhí)行程序

1.4 線程

是操作系統(tǒng)能夠進行運算調(diào)度的最小單位。它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流，一個進程中可以并發(fā)多個線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務。
（1）

• 每個進程（執(zhí)行起來的可執(zhí)行程序），都有唯一的一個主線程
• 當執(zhí)行可執(zhí)行程序時，產(chǎn)生一個進程后，這個主線程就隨著這個進程默默啟動起來了
• ctrl+F5運行這個程序的時候，實際上是進程的主線程來執(zhí)行（調(diào)用）這個main函數(shù)中的代碼。線程：用來執(zhí)行代碼的。

線程這個東西，可以理解為一條代碼的執(zhí)行通路
(2)

• 除了主線程之外，可以通過寫代碼來創(chuàng)建其他線程，其他線程走的是別的道路，甚至去不同的地方
• 每創(chuàng)建一個新線程，就可以在同一時刻，多干一個不同的事（多走一條不同的代碼執(zhí)行路徑）

(3)多線程（并發(fā)）
線程并不是越多越好，每個線程，都需要一個獨立的堆?？臻g（大約1M），線程之間的切換要保存很多中間狀態(tài)，切換也會耗費本該屬于程序運行的時間

必須使用多線程的案例

1.5 學習心得

• 開發(fā)多線程程序：一個是實力的體現(xiàn)，一個是商用的必須需求
• 線程開發(fā)有一定難度
• C++線程會設計很多新概念
• 網(wǎng)絡方向：網(wǎng)絡通訊、網(wǎng)絡服務器，多線程是絕對繞不開的

2、并發(fā)的實現(xiàn)方法

實現(xiàn)并發(fā)的手段：

• 通過多個進程實現(xiàn)并發(fā)
• 在單獨的進程中，寫代碼創(chuàng)建除了主線程之外的其他線程來實現(xiàn)并發(fā)

2.1 多進程并發(fā)

• 比如賬號服務器一個進程，游戲服務器一個進程。
• 服務器進程之間存在通信（同一個電腦上：管道，文件，消息隊列，共享內(nèi)存）；（不同電腦上：socket通信技術(shù)）

2.2 多線程并發(fā)

• 線程：感覺像是輕量級的進程。每個進程有自己獨立的運行路徑，但一個進程中的所有線程共享地址空間（共享內(nèi)存），全局變量、全局內(nèi)存、全局引用都可以在線程之間傳遞，所以多線程開銷遠遠小于多進程
• 多進程并發(fā)和多線程并發(fā)可以混合使用，但建議優(yōu)先考慮多線程技術(shù)
• 本課程中只講多線程并發(fā)技術(shù) B站C++11并發(fā)與多線程

3、C++11新標準線程庫

以往

• windows：CreateThread(), _beginthread(),_beginthreadexe()創(chuàng)建線程；linux：pthread_create()創(chuàng)建線程；不能跨平臺
• 臨界區(qū)，互斥量
• POSIX thread(pthread):跨平臺，但要做一番配置，也不方便

C++11

• 從C++11新標準，C++語言本身增加對多線程的支持，意味著可移植性（跨平臺），這大大減少開發(fā)人員的工作量