C++ でのプロセス管理とスレッド同期

C は非常に人気のあるプログラミング言語で、特にシステム プログラミングや組み込み開発で広く使用されています。 C では、プロセス管理とスレッド同期は非常に重要な概念です。プロセス管理は、オペレーティング システムがプロセスを管理する方法を指します。一方、スレッド同期は、複数のスレッドが共通のタスクを達成するためにどのように調整および協力するかを指します。この記事では、C におけるプロセス管理とスレッド同期の基本原理と一般的な方法を紹介します。

1. プロセス管理

プロセスとは、実行中のプログラムのインスタンスを指し、独自のメモリ空間、CPU 時間、ファイル、ネットワーク、その他のリソースを持ちます。オペレーティング システムは、各プロセスに特定のリソースを割り当て、特定のルールに従ってそれらを管理します。 C では、オペレーティング システムが提供するプロセス管理関数を使用してプロセスを管理できます。一般的な関数は次のとおりです:

1. fork() 関数: 新しいプロセスを作成し、子プロセスのコピーをコピーします。子プロセスに。サブプロセスの主な違いは、サブプロセスには独立したレジスタ、スタック、仮想メモリ空​​間、およびファイル記述子がありますが、それらは同じプログラムとデータ セグメントを共有することです。親プロセスと子プロセスは、戻り値を通じて異なるコード パス上にあるかどうかを判断できます。
2. exec() 関数: 現在のプロセスのアドレス空間を置き換えて新しいプログラムを実行するために使用されます。 exec を実行すると、元のプロセスのコードセグメント、データセグメント、スタックが新しいプログラムの内容に置き換えられます。したがって、exec() 関数を使用してプログラムの動的なロードを実現できます。
3. wait() 関数: 子プロセスが完了するまで待ちます。子プロセスが終了した場合、wait 関数は子プロセスの終了コードを返します。子プロセスが終了していない場合、wait 関数は子プロセスが終了するまで現在のプロセスをブロックします。
4. exit() 関数: 現在のプロセスを終了し、終了コードを返します。プロセスが exit() 関数を呼び出すと、開いているファイル、割り当てられたメモリ、実行時データなどのリソースが解放されます。

2. スレッド同期

スレッド同期とは、共通のタスクを達成するために複数のスレッドがどのように調整および協力するかを指します。 C では、スレッド同期は通常、ロックを通じて実装されます。ロックは、ミューテックス ロック、読み取り/書き込みロック、条件変数など、さまざまな方法で実装できます。一般的なスレッド同期方法をいくつか示します。

1. ミューテックス ロック: ミューテックス ロックは、最も基本的なスレッド同期方法であり、同時に 1 つのスレッドだけが共有リソースを操作できるようにします。スレッドがミューテックス ロックで保護されたクリティカル セクションに入ると、ロックは「占有」に設定されます。他のスレッドが同じ共有リソースにアクセスする必要がある場合、アクセスする前にロックが解放されるまで待つ必要があります。ミューテックス ロックは、Pthread ライブラリの pthread_mutex_init()、pthread_mutex_lock()、pthread_mutex_unlock() などの関数を通じて実装できます。
2. 読み取り/書き込みロック: 読み取り/書き込みロックは、読み取りロックと書き込みロックの 2 つのタイプに分けられます。読み取りロックは複数のスレッドによって同時に保持できますが、書き込みロックは 1 つのスレッドによってのみ保持される必要があります。 。読み取りロック状態では、他のスレッドは書き込みロック状態に入ることができず、書き込みロック状態では、他のスレッドは読み取りロックまたは書き込みロック状態に入ることができません。読み取り/書き込みロックは、Pthread ライブラリの pthread_rwlock_init()、pthread_rwlock_rdlock()、pthread_rwlock_wrlock()、pthread_rwlock_unlock() などの関数を通じて実装できます。
3. 条件変数: 条件変数は、特定の条件が満たされるまで呼び出しスレッドをブロックできるようにするスレッド同期メカニズムです。条件が満たされない場合、待機中のスレッドはブロックされ、条件が満たされると、待機中のスレッドが起動されます。条件変数は、Pthread ライブラリの pthread_cond_init()、pthread_cond_wait()、pthread_cond_signal()、pthread_cond_broadcast() などの関数を通じて実装できます。

上記は、一般的なプロセス管理およびスレッド同期方法の一部です。 C 開発では、プロセス管理とスレッドの同期が常に開発者の注目の的でした。これらのメソッドの基本原理と使用法を理解することは、開発者がプロ​​グラミング作業をより適切に完了し、コードの保守性と信頼性を向上させるのに役立ちます。

以上がC++ でのプロセス管理とスレッド同期の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。