1、并發(fā)、進(jìn)程、線程的基本概念和綜述

1.1 并發(fā)

指在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)有多個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行

• 兩個(gè)或者更多的任務(wù)（獨(dú)立的活動(dòng)）同時(shí)發(fā)生（進(jìn)行）：一個(gè)程序同時(shí)執(zhí)行多個(gè)獨(dú)立的任務(wù)；
• 以往計(jì)算機(jī)，單核cpu（中央處理器）：某一個(gè)時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，由操作系統(tǒng)調(diào)度，每秒鐘進(jìn)行多次所謂的“任務(wù)切換”。并發(fā)的假象（不是真正的并發(fā)），切換（上下文切換）時(shí)要保存變量的狀態(tài)、執(zhí)行進(jìn)度等，存在時(shí)間開銷；
• 隨著硬件發(fā)展，出現(xiàn)了多處理器計(jì)算機(jī)：用于服務(wù)器和高性能計(jì)算領(lǐng)域。臺(tái)式機(jī)：在一塊芯片上有多核（一個(gè)CPU內(nèi)有多個(gè)運(yùn)算核心，對于操作系統(tǒng)來說，每個(gè)核心都是作為單獨(dú)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(gè)任務(wù)（硬件并發(fā)）；
• 使用并發(fā)的原因：主要就是同時(shí)可以干多個(gè)事，提高性能。

1.2 可執(zhí)行程序

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

1.3 進(jìn)程

計(jì)算機(jī)中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)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(yùn)行一個(gè)可執(zhí)行程序（在windows下，可雙擊；在linux下，./文件名）， 進(jìn)程，一個(gè)可執(zhí)行程序運(yùn)行起來了，就叫創(chuàng)建了一個(gè)進(jìn)程。

進(jìn)程就是運(yùn)行起來的可執(zhí)行程序

1.4 線程

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

• 每個(gè)進(jìn)程（執(zhí)行起來的可執(zhí)行程序），都有唯一的一個(gè)主線程
• 當(dāng)執(zhí)行可執(zhí)行程序時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)程后，這個(gè)主線程就隨著這個(gè)進(jìn)程默默啟動(dòng)起來了
• ctrl+F5運(yùn)行這個(gè)程序的時(shí)候，實(shí)際上是進(jìn)程的主線程來執(zhí)行（調(diào)用）這個(gè)main函數(shù)中的代碼。線程：用來執(zhí)行代碼的。

線程這個(gè)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(gè)新線程，就可以在同一時(shí)刻，多干一個(gè)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(gè)線程，都需要一個(gè)獨(dú)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(huì)耗費(fèi)本該屬于程序運(yùn)行的時(shí)間

必須使用多線程的案例

1.5 學(xué)習(xí)心得

• 開發(fā)多線程程序：一個(gè)是實(shí)力的體現(xiàn)，一個(gè)是商用的必須需求
• 線程開發(fā)有一定難度
• C++線程會(huì)設(shè)計(jì)很多新概念
• 網(wǎng)絡(luò)方向：網(wǎng)絡(luò)通訊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，多線程是絕對繞不開的

2、并發(fā)的實(shí)現(xiàn)方法

實(shí)現(xiàn)并發(fā)的手段：

• 通過多個(gè)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)并發(fā)
• 在單獨(dú)的進(jìn)程中，寫代碼創(chuàng)建除了主線程之外的其他線程來實(shí)現(xiàn)并發(fā)

2.1 多進(jìn)程并發(fā)

• 比如賬號(hào)服務(wù)器一個(gè)進(jìn)程，游戲服務(wù)器一個(gè)進(jìn)程。
• 服務(wù)器進(jìn)程之間存在通信（同一個(gè)電腦上：管道，文件，消息隊(duì)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(jí)的進(jìn)程。每個(gè)進(jìn)程有自己獨(dú)立的運(yùn)行路徑，但一個(gè)進(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)小于多進(jìn)程
• 多進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(tái)
• 臨界區(qū)，互斥量
• POSIX thread(pthread):跨平臺(tái)，但要做一番配置，也不方便

C++11

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