C++中的多執行緒面試常見問題

C 是一門強大的程式語言，同時也是開發多執行緒應用程式的重要語言之一。如今，越來越多的企業開始將多執行緒程式設計作為面試中的重要考察點。本文將針對C 多線程面試中的常見問題進行總結和解答。

1. 什麼是執行緒？執行緒和行程的差別是什麼？

執行緒是指電腦並發執行程式時的最小單位。一個行程可以擁有多個線程，而行程則是運行中的應用程式實例。執行緒可以共享進程中的資料和資源，是一種輕量級的並發方式。與進程相比，執行緒的建立、撤銷和切換都比較快速，同時也佔用較少的系統資源。

流程和執行緒的主要差異在於：前者擁有獨立的位址空間和系統資源，而後者則共享這些資源。在一個行程中建立多個執行緒可以使得各個執行緒之間可以相互協作，以實現更有效率的並發任務處理。

2. 如何建立一個執行緒？

在C 中，可以使用std::thread類別來建立一個新執行緒。具體做法是：定義一個函數，然後用std::thread去建立一個執行緒。例如：

void task1(){
  // do something…
}

int main(){
  std::thread t1(task1);  // 创建一个新线程
  t1.join();  // 等待线程执行结束
  return 0;
}

在建立新的執行緒時，需要注意不同執行緒之間共享的資料和資源，需要正確管理執行緒間的互斥和同步。

3. 什麼是線程安全？

執行緒安全性是指，在多執行緒程式中，保證共享資料在各個執行緒中存取和修改的正確性。線程安全的實作可以透過加鎖、使用原子操作、避免共享資料等方式來實現。

在C 中，有很多標準函式庫函數和資料結構都是執行緒安全的，可以直接在多執行緒程式中使用。同時也需要注意使用互斥鎖、條件變數等機制來確保自己寫的程式碼也是執行緒安全的。

4. 什麼是死鎖？如何避免死鎖？

死鎖是指兩個或多個執行緒互相等待對方所擁有的資源，導致程式無法繼續執行的情況。常見的死鎖場景是，兩個執行緒試圖取得對方佔用的鎖，導致彼此都無法執行下去。

死鎖的避免需求保證在存取共享資源時，使用正確的加鎖順序，確保所有執行緒都按照同一順序取得鎖定。同時可以使用超時機制，當等待對方所佔用資源的時間過長時，主動放棄目前鎖，避免死鎖狀況。

5. 什麼是互斥鎖？如何使用互斥鎖？

互斥鎖是一種在多執行緒環境下保護共享資料的常見機制。它實作了一個執行緒佔用共享資料時，其他執行緒需要等待互斥鎖被釋放才能存取該資料的機制。

在C 中，可以使用std::mutex類別來實現互斥鎖。例如：

#include <mutex>
#include <thread>
#include <iostream>

std::mutex mtx;  // 定义一个互斥锁

void task1(){
  std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);  // 定义一个锁，保护共享数据
  // do something…
}

int main(){
  std::thread t1(task1);
  t1.join();
  return 0;
}

在使用互斥鎖時，需要注意不同執行緒存取順序及鎖定的粒度，以免出現死鎖或效能瓶頸的情況。

以上就是C 多執行緒面試常見問題的總結與解答。在實際面試中，除了技術問題外，也需要展現良好的團隊合作精神和解決問題的想法和能力。希望這篇文章能夠對C 多線程面試的準備有所幫助。

以上是C++中的多執行緒面試常見問題的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！