【操作系统】线程进程相关

线程 & 进程

1 进程

2 线程

2.1 线程保序

在C++中，线程的执行顺序是由操作系统调度的，并且通常是不能被程序员直接控制的。也就是说，你不能直接强制线程按照特定的顺序执行。然而，你可以使用某些同步机制来影响线程的执行顺序，或者确保某些操作在特定线程完成之前不会被其他线程执行。

以下是一些常用的同步机制，它们可以帮助你管理线程的执行顺序：

互斥锁（Mutexes）和锁定（Locks）：
- 通过在代码的关键部分使用互斥锁，你可以确保同一时间只有一个线程能够执行这段代码。虽然这不能直接控制线程的执行顺序，但它可以防止数据竞争和其他并发问题。
条件变量（Condition Variables）：
- 条件变量允许一个或多个线程等待某个条件成立，另一个线程则可以修改该条件并通知等待的线程。通过巧妙地使用条件变量，你可以控制线程之间的依赖关系，从而影响它们的执行顺序。
信号量（Semaphores）：
- 信号量是一种更通用的同步机制，它允许你控制对共享资源的访问。虽然信号量主要用于限制对资源的并发访问，但你也可以用它来模拟简单的锁或条件变量，从而影响线程的执行顺序。
屏障（Barriers）：
- 屏障是一种同步原语，它允许一组线程等待彼此都到达某个点后再继续执行。这可以用于确保一组相关的操作在所有相关线程中都完成后再继续后续操作。
Future 和 Promise：
- 在C++11及以后的版本中，你可以使用std::future和std::promise来异步获取某个操作的结果。虽然这本身并不直接控制线程的执行顺序，但它可以帮助你组织代码，以便在一个线程中启动异步操作，并在另一个线程中等待其完成。
任务队列（Task Queues）：
- 你可以使用任务队列来安排线程的执行顺序。通过将任务放入队列中，并让一个或多个工作线程从队列中取出任务并执行，你可以间接地控制线程的执行顺序。然而，这仍然依赖于操作系统对工作线程的调度。
优先级调度：
- 一些操作系统和线程库支持设置线程的优先级。虽然这不能保证特定的执行顺序（因为高优先级的线程仍然可能被低优先级的线程抢占），但它可以影响线程的执行顺序。然而，过度依赖优先级可能会导致复杂的调度问题和不可预测的行为。