linux 进程线程区别

Linux中的进程和线程都是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，但它们之间存在一些关键的区别。

基础概念

进程：

进程是程序的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
每个进程都有独立的内存空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会影响到其他进程。

线程：

线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。
线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器，一组寄存器和栈），但它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

区别

地址空间：
- 进程拥有独立的内存地址空间。
- 线程共享进程的内存地址空间。

资源分配：
- 进程是资源分配的基本单位。
- 线程是CPU调度的基本单位。
开销：
- 创建和销毁进程的开销比线程大。
- 线程的创建和销毁速度更快，占用的资源更少。
通信方式：
- 进程间通信（IPC）通常需要操作系统提供的机制，如管道、消息队列、共享内存等。
- 线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信。
并发性：
- 多线程程序通常比多进程程序具有更高的并发性。
- 多线程在处理I/O密集型任务时表现更好。

应用场景

进程：

当需要隔离不同的应用程序，避免一个程序崩溃影响其他程序时。
需要使用多核处理器并行处理任务时。

线程：

当需要在同一应用程序内进行并发处理时。
实时性要求较高的应用，如实时通信、游戏服务器等。

示例代码

创建进程：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

void child_process() {
    printf("Child process\n");
}

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) { // 子进程
        child_process();
    } else if (pid > 0) { // 父进程
        printf("Parent process\n");
    } else {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return 0;
}

创建线程：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

void* thread_function(void* arg) {
    printf("Thread running\n");
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;
    int result = pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL);
    if (result != 0) {
        perror("pthread_create");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    pthread_join(thread, NULL);
    printf("Thread finished\n");
    return 0;
}

遇到的问题及解决方法

问题：线程间数据竞争。原因：多个线程同时访问和修改共享数据，导致数据不一致。 解决方法：

使用互斥锁（mutex）来保护共享数据。
使用条件变量来同步线程间的操作。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

int shared_data = 0;
pthread_mutex_t mutex;

void* thread_function(void* arg) {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        shared_data++;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    pthread_create(&thread1, NULL, thread_function, NULL);
    pthread_create(&thread2, NULL, thread_function, NULL);

    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    printf("Shared data: %d\n", shared_data);
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    return 0;
}

通过上述方法可以有效避免数据竞争问题，确保线程安全。