并发、进程和线程的概念和实现方法（理论）

并发 进程和线程的基本概念

• 1. 并发：
     两个或者多个任务（独立任务）同时发生（进行）；一个程序同时执行多个任务；
     
     在以往计算机中，单核CPU（中央处理器）：在某个时刻只能同时执行一个任务，由操作系统进行调度，进行所谓的‘任务切换’，这是一种并发的假象（不是真正的并发），执行切换（上下文切换），是需要有时间开销的，比如操作系统要保存你恢复时的各种状态、执行进度等，都需要时间开销。多核CPU，能够实现真正的并发（硬件并发）
     
     并发的目的：同时可以进行多个任务，提高性能。
     
• 2.可执行程序
  
  磁盘上的文件， windows上文件名为.exe文件，可执行程序是可以运行的， linux系统下下，ls -la rwx（x执行权限）
• 3.进程
  
  简单来说，就是可执行文件运行起来，就叫做创建了一个进程，或者说进程就是运行起来的可执行程序。
• 4.线程
  
  每个进程（运行起来的可执行程序），都有一个主线程，主线程是唯一的，也就是进程中只有一个主线程;
  
  当执行可执行程序后，产生一个进程后，主线程就随着进程默默启动了;
  
  VS中，如果ctrl+F5运行一个程序的时候，其实就是进程的主线程来执行（调用）main函数的代码。
  
  进程和主线程生命周期一样的。
  
  线程：用来执行代码的，可以理解成执行代码的一条通路。
  
  除了主线程之外，我们还可以创建其他线程，但是走的不同通路。
  
  每创建一个线程，就可以做执行一条代码路径，多线程。但是线程并不是越多越好，每个线程都有独立的堆栈空间，线程之间切换会有时间和内存消耗的。
  
  多线程进程程序可以同时执行多个任务，所以运行效率高。

并发的实现方法

• 多进程实现并发。
  例如，启动一个浏览器是一个进程，在启动一个VS就是另外一个进程。
  账号服务器，游戏逻辑服务器。服务器进程之间的通信。
  进程间通信：（同一电脑上）管道、文件、消息队列、共享内存；
  （不同电脑上）socket通信技术。
• 多线程实现并发，即在单个进程中，实现除了主线程之外的其他线程。
  线程：轻量级的进程，每个线程有自己独立的代码路径，但是同一进程中的多个线程共享地址空间（共享内存），全局变量、指针、引用等都可以在线程之间共享，因此多线程开销远小于多进程。
  共享内存代码的问题：数据一致性问题。
• 多进程和多线程技术可以混合使用，但是优先考虑多线程技术。

线程和进程对比

• 优点
  线程启动速度更快，更轻量级
  系统开销资源更少，执行速度更快，例如共享内存这种通讯技术比其他通讯速度都快。
  *缺点
  使用有一定难度，注意处理数据一致性问题。

C++11新标准线程库

windows：CreateTheard(), _beginthread(), _beginthreadexe()创建线程

linux：pthread_create()创建线程

POSIX: thread(pthread)跨平台库

• C++11新标准，C++本身对多线程支持，意味着可移植性，跨平台