关于进程与线程，之前已经分享过基本定义以及进程线程的同步和通信。本文在此基础上，介绍一些并发应用的选择优劣以及相应的实现源码
前言：为什么要并发
很多时候程序可能需要多种功能，如果只有一个主函数，就像一个快餐点的服务员，既要在前台接待客户点餐，又要接电话送外卖，没有分身术肯定会忙得你焦头烂额的。幸运的是确实有这么一种技术，让你可以分身，可以一条线在main函数里跟你的客户交流，另一条线，你早就把你外卖送到了其他客户的手里，乐哉乐哉地轻松应付一切状况,这就是多进程/线程技术。
1. 选择的根据
多进程与多线程总结
https://blog.csdn.net/lishenglong666/article/details/8557215
选择的重要基础：线程快而进程可靠性高线程有个别名叫“轻量级进程”，在有的书籍资料上介绍线程可以十倍、百倍的效率快于进程； 而进程之间不共享数据，没有锁问题，结构简单，一个进程崩溃不像线程那样影响全局，因此比较可靠。
2.简单应用例子
2.1多进程
最简单的例子,下面的代码在执行的时候：进入main函数，这就是一个进程，进程pid会打印出来，然后运行到return，该函数就退出，然后由于该函数是该进程的唯一的一次执行，所以return后，该进程也会退出
int main()
{
printf(”pid is %d/n”,getpid() );
return 0;
}
linux下fork多进程
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
void print_exit()
{
printf("the exit pid:%d/n",getpid() );
}
main ()
{
pid_t pid;
atexit( print_exit ); //注册该进程退出时的回调函数
pid=fork();
if (pid < 0)
printf("error in fork!");
else if (pid == 0)
printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());
else
{
printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());
sleep(2);
wait();
}
}
程序输出如下：
i am the child process, my process id is 15806
the exit pid:15806
i am the parent process, my process id is 15805
the exit pid:15805
关于fork函数，功能就是产生子进程，由于前面说过，进程就是执行的流程活动。
那么fork产生子进程的表现就是它会返回2次：一次返回0，顺序执行下面的代码。这是子进程。一次返回子进程的pid，也顺序执行下面的代码，这是父进程。（为何父进程需要获取子进程的pid呢？这个有很多原因，其中一个原因：看最后的wait，就知道父进程等待子进程的终结后，处理其task_struct结构，否则会产生僵尸进程）
额外说下atexit( print_exit ); 需要的参数肯定是函数的调用地址。所以此处print_exit 是函数指针。
2.2 多线程
线程是可执行代码的可分派单元。简而言之，线程就是把一个进程分为很多片，每一片都可以是一个独立的流程。这已经明显不同于多进程了，进程是一个拷贝的流程，而线程只是把一条河流截成很多条小溪。
先看linux提供的多线程的系统调用：
int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,
const pthread_attr_t *restrict attr,
void *(*start_rtn)(void),
void *restrict arg);
第一个参数为指向线程标识符的指针。
第二个参数用来设置线程属性。
第三个参数是线程运行函数的起始地址。
最后一个参数是运行函数的参数。
多线程例子如下：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
void* task1(void*);
void* task2(void*);
void usr();
int p1,p2;
int main()
{
usr();
getchar();
return 1;
}
void usr()
{
pthread_t pid1, pid2;
pthread_attr_t attr;
void *p;
int ret=0;
pthread_attr_init(&attr); //初始化线程属性结构
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED); //设置attr结构为分离
pthread_create(&pid1, &attr, task1, NULL); //创建线程，返回线程号给pid1,线程属性设置为attr的属性，线程函数入口为task1，参数为NULL
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
pthread_create(&pid2, &attr, task2, NULL);
//前台工作
ret=pthread_join(pid2, &p); //等待pid2返回，返回值赋给p
printf("after pthread2:ret=%d,p=%d/n", ret,(int)p);
}
void* task1(void *arg1)
{
printf("task1/n");
//艰苦而无法预料的工作，设置为分离线程，任其自生自灭
pthread_exit( (void *)1);
}
void* task2(void *arg2)
{
int i=0;
printf("thread2 begin./n");
//继续送外卖的工作
pthread_exit((void *)2);
}
这个多线程的例子应该很明了了，主线程做自己的事情，生成2个子线程，task1为分离，任其自生自灭，而task2还是继续送外卖，需要等待返回。（因该还记得前面说过僵尸进程吧，线程也是需要等待的。如果不想等待，就设置线程为分离线程,不等带其返回。）
3. c++11新特性atomic
C++1x除了提供传统的锁、条件变量等同步机制之外，还引入了新的atomic类型。相对于传统的mutex锁来说，atomic类型更底层，具备更好的性能，因此能用于实现诸如Lock Free等高性能并行算法。
http://www.parallellabs.com/2011/08/27/c-plus-plus-memory-model/
4.面试题
多进程与多线程的区别（各自的特点）
- 多线程：
高效的内存共享，数据共享；较轻的上下文切换开销；创建销毁切换比较简单。 - 多进程：
更强的容错性，不会一阻全阻，一个进程崩溃不会整个系统崩溃。更好的多核伸缩性，进程的使用将许多内核资源（如地址空间，页表，打开的文件）隔离，在多核系统上的可伸缩性强于多线程程序 - 多进程和多线程同样可以提高多核利用率。
其实对于创建和销毁，上下文切换，其实在Linux系统下差别不大，Window下有较大差别。
综上，多进程和多线程的最主要的区别就在资源共享，隔离问题。如果工作使用的内存较大，使用多线程可以避免CPU cache的换入换出，影响性能。
线程私有
- ID，每个线程都有自己的ID作为进程中唯一的表述。
- 一组寄存器值，用来保存状态
- 各自的堆栈
- 错误返回码，防止错误还未被处理就被其他线程修改。
- 信号屏蔽码，每个线程感兴趣的信号不同。
- 优先级
线程共享
共享的：进程的代码段，公有数据，进程打开的文件描述符，全局内存，进程的栈，堆内存等。
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