多线程&单线程

单核CPU的多线程

单核CPU上的“多线程”被称为伪多线程,因为在同一时间内,处理器只能处理一个逻辑段。然而,线程之间的切换速度很快,使得看起来像是多个线程“同时”运行。真正的多线程是在多核CPU上实现的,它可以同时处理多个逻辑段,从而充分发挥多核CPU的优势。

对于单核CPU,使用多线程的主要目的是为了防止阻塞。例如,如果单核CPU使用单线程,当某个线程阻塞(如远程读取数据)时,整个程序可能会停止运行,直到数据返回。但值得注意的是,多任务的处理方式在单核CPU上有多种策略:

当一个任务进入阻塞状态(如I/O操作或等待消息队列中的消息)时,CPU可以执行另一个任务,从而避免CPU时间的浪费。
一个任务在某些情况下可以主动放弃CPU的控制权,让其他任务得以运行。
让没有时间顺序依赖的不同任务交替进行,使用户在每个任务上都感受不到明显的延迟。

多核CPU的多线程

多核CPU的多线程是指在一个多核的处理器中,每个物理核心可以同时运行多个线程,以并行处理任务。在任意时刻,可能有多个线程在不同的核心上同时执行,从而实现了真正的并行处理。

例如,假设有一个四核CPU,如果计算机中的总的线程数量小于等于核数(即4),那线程就可以并行运行在不同的核中。在这种情况下,采用多进程、多线程、多协程,能更好地利用CPU, 它们不仅能并发执行,而且能并行执行。

需要明确的是,虽然多线程能充分利用CPU资源,但是一个线程只能挂在一个核上,并且每个核上的所有线程按照时间片轮转。此外,硬件上的多核多线程和C++的多线程大致相当于逻辑概念和实体概念的区别。例如,超线程技术(Hyper-threading,简称HT)就是一个实例,一内核例如双核CPU,运用了超线程技术就能在一颗芯片内部同时处理两个逻辑线程。

总的来说,多核CPU的多线程是一种能有效利用多核CPU的处理能力,提升程序运行效率的技术。

单核CPU的多线程和多核CPU的多线程的主别

单核CPU的多线程和多核CPU的多线程的主要区别在于他们的执行方式。在单核CPU上,多线程是通过轮流执行多个线程来实现的,每个线程被分配一个时间片来占用CPU。然而,由于在任何时刻只有一个线程能够获得CPU的执行权,所以这不能算真正的并行处理。

相比之下,多核CPU的多线程则是指多个线程被分配到多个核心上进行处理,这意味着在任意时刻,都有可能有多个线程在不同的核心上同时执行,从而实现了真正的并行处理。

从资源利用的角度来看,无论是单核还是多核,多线程的主要目的都是为了充分利用CPU的资源。但是,由于硬件上的限制,单核CPU的多线程的性能提升效果可能不如多核CPU明显。

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