进程 线程 实现多线程

进程 线程 实现多线程

小白的浅层认知

进程：

是一个正在进行的程序，是程序执行的一个实例
包括运行中的程序和她所使用到的内存和资源（CPU）
是资源分配的基本单位
之间相互独立，相互不影响
可由一个或多个线程组成

线程：

进程入口的第一条线程被视为主线程
是进程的一条执行路径
之间共享所有资源
是 调度，分派进程资源的基本单位
每个线程都有自己堆栈 （线程中执行的是以一个{ }的程序块）

多线程：

指一个进程同时有多个线程在执行

优点：

可同时完成多个任务
节省了CPU 周期的浪费，同时提高了应用程序效率

缺点：

管理协调，多线程需要协调和管理，线程过多，管理协调太复杂
线程会开辟堆栈空间，占用内存会增加
对共享资源多线程之间会互相影响

简单实现多线程

程序测试

同一工作 单线程与多线程差距

代码：

#include<iostream>
#include<thread>
#include<vector>
#include<ctime>
using namespace std;
void INSERTSORT(vector<int> arr)
{
    //计时标志
	clock_t start, end;
	start = clock();
	for (int i = 1; i < arr.size(); ++i)
	{
        //提取无序列中待插值和其索引
		int t = arr[i];
		int j = i;
        //不插入条件
		while ((j > 0) && arr[j - 1] > t)
		{
			arr[j] = arr[j - 1];
			--j;
		}
		arr[j] = t;
	}
    //计时结束
	end = clock();
	cout << "插入用时:" << end - start << endl;
}
void SELECTSORT(vector<int> arr)
{	//计时标志
	clock_t start, end;
	start = clock();
	for (int i = 0; i < arr.size(); ++i)
	{
        //记录无序列中的最小值和其索引
		int minindex = i;
		int min = arr[i];
        //交换更改最小值和其索引
		for (int j = i + 1; j < arr.size(); ++j)
		{
			if (arr[j] < min)
			{
				minindex = j;
				min = arr[j];
			}
		}
        //将其最小值放入有序数列中
		if (minindex != i)
		{
			arr[minindex] = arr[i];
			arr[i] = min;
		}
	}
    //结束计时
	end = clock();
	cout << "选择用时：" << end - start << endl;
}
int main()
{
	int i=10001;
	srand((unsigned)1000);
	vector<int> arr;
    //循环万次，生成10000个随机数
	while (--i)
	{
		arr.push_back(rand() % 10000);
	}
    //复制数组
	vector<int> arr1 = arr,arr2=arr;
	clock_t start, end;
    //计时开始（多线程）
	start = clock();
    //创建多线程，传参为数组
	thread th1(INSERTSORT,arr1);
	thread th2(SELECTSORT,arr2);
    //等待两个线程结束
	th1.join();
	th2.join();
    //计时结束
	end = clock();
	cout << "多线程用时：" << end - start << endl;
    //还原数组
	arr1 = arr;
	arr2 = arr;
    //计时开始（单线程）
	start = clock();
	INSERTSORT(arr1);
	SELECTSORT(arr2);
    //结束计时
	end = clock();
	cout << "单线程用时：" << end - start << endl;
	return 0;
}

结果：

分析：

单线程运行时 ：排序算法用时相对多线程更短些 ，但完成程序用时更长。

单线程时是CPU能力大于其工作量，就比如每天给你分配的任务你半天就完成了，剩下的半天闲着。

多线程运行时 ：排序算法用时相对单线程更长，但完成程序用时更短。

多线程时CPU利用率更高，节省了CPU 周期的浪费，相当于你闲着的半天去做了别的事，利用起来了。

（不过前提是有周期浪费,所以也不一定多线程完成程序就比单线程块）。