面试总结-进程、线程与多线程

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。　

　　  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。