进程与线程的区别以及线程的优劣势

进程与线程概述、进程与线程的区别

进程是资源分配的最小单位,线程是程序执行的最小单位。

一个线程至少包含一个线程,一个进程可以包含多个线程。一个进程在统一时刻只做一件事情,有了多个控制线程之后,在程序设计时可以把进程设计成在同一时刻做不止一件事情,每个线程各自处理独立的任务。

进程:

        进程是程序执行时的一个实例,是分配系统资源(CPU时间、内存等)的基本单位。在面向线程设计的系统中,进程本身不是基本运行单位,而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及其他组织形式的描述,进程才是程序(指令、数据等)真正运行的实例。不同进程之间的信息是独立存在的。进程有独立的地址空间,所以在一个进程崩溃后,在保护模式下,不会对其他进程产生影响。在函数调用上,进程创建使用fork()。

线程:

       线程是操作系统能够进行运算的最小单位,它被包含在进程中,是进程中实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并执行不同的任务。线程包含了表示进程内执行环境的必须信息。进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的。线程只是一个进程中的不同执行路径,线程有自己的堆栈和局部变量,但没有单独的地址空间,所以一个线程死掉就等于整个进程死掉。在函数调用上,线程下创建使用clone()。

线程的优势

多线程程序是一种多热任务、并大的工作方式。多进程的程序要比多线程的程序“健壮”,但在进程切换时,耗费的资源较大,效率要差一些。对于一些要求同时进行又要共享某些变量的并发操作,只能用线程不能用进程。

  1. 多线程是一种非常“节俭”的多任务操作方式。在Linux系统下,启动一个新的进程必须要给它分配独立的地址空间,建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段。而运行一个进程中的多个线程,它们彼此之间使用相同的地址空间,共享大部分数据,去哦用一个线程所花费的空间远远小于启用一个进程所花费的空间,并且线程间彼此切换所需要的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
  2. 线程间通信方便。对于不同进程,它们有独立的数据空间,要进程数据的传递只能通过通信方式进程,这种方式不仅费事,而且很不方便。多线程在同一进程下是共享数据空间的,所以一个线程的数据可以直接为其他线程所用,这不仅快捷而且方便。
  3. 提高应用程序响应。这对图形界面程序尤其重要,党一个操作耗时很长时,整个系统都会等待这个操作,此时程序就不会响应键盘、鼠标等操作,而使用多线程技术,将耗时长的操作置于一个新的线程,就可以避免这种尴尬的情况。
  4. 使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时,不同的线程运行在不同的CPU上。
  5. 改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程,成为几个独立或半独立的运行部分,这样的程序会更便于理解和修改。

线程的劣势

由于多线程在同一进程下是共享数据空间的,有的变量不能被两个线程所修改,有的子程序中声明为static的数据更可能给多线程带来灾难性打击。

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