进程与线程的区别

时间：2014.06.25

地点：基地

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一、简述

  进程Process和线程Thread是操作系统的基本概念，抽象而重要。以下从几个方面来分析进程和线程的区别。

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二、分析

   进程可认为是程序执行时的一个实例，是系统进行资源分配的独立实体，每个进程拥有独立的地址空间，所以一个进程无法直接访问另一个进程的变量和数据结构。如果希望让一个进程访问另一个进程的资源，需要使用进程间通信，比如：共享存储系统，消息传递系统，管道通信系统等。

   一个进程可以拥有多个线程，每个线程使用其所属的栈空间，线程与进程最主要的区别是：同一个进程内的多个线程会共享部分状态，即多个线程可以读写同一块内存，换句话说就是进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存，当然，这其中也有某些共享内存在线程之间虽然共享，但各线程需互斥或满足一定条件才能访问。于是就有了互斥锁，防止对个线程同时读写某一块内存区域。还有些内存只能供给固定数目的线程使用，好比一个房间定义只能容纳n个人，解决的办法是在门口挂n把钥匙，每个进去时就取一把，出来时把钥匙放回，一旦后面有人想进去而钥匙架已空，就得在门口排队等待，这就是信号量，用来保证多个线程互不冲突，互斥锁是信号量的一种特殊情况（n=1），因此完全可用后者代替前置，但互斥锁简单高效，在必须保证资源独占的场景下，我们采用互斥锁。，而一个进程是无法直接访问另一个进程的内存的。同时，每个线程还拥有自己的寄存器和栈，其他线程可以读写这些栈内存。

线程是进程的一个特定执行路径，当一个线程修改了进程中的资源时，其兄弟线程可以立即看到这种变化。

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三、总结

1.进程是系统进行资源分配的基本单位，有独立的内存地址空间；线程是CPU调度的基本单位，没有单独的地址空间，有独立的栈，局部变量，寄存器和程序计数器等。
2.创建进程的开销大，包括创建虚拟地址空间等需要大量的系统资源；创建线程的开销小，基本上只有一个内核对象和一个堆栈。
3.一个进程无法直接访问另一个进程的资源；同一个进程内的多个线程共享进程的资源
4.进程的切换开销大，线程的切换开销下；进程间通信开销大，线程间通信开销小。
5.线程属于进程，不能独立执行，每个进程至少有一个线程，即主线程。