linux多线程面试-Linux多线程编程面试指南 (linux多路径multipath)

教程大全 2025-07-08 13:45:49 浏览次

Linux多线程编程是一种利用系统本身提供的多核处理器技术，同时执行多个任务的编程技术。这是一种复杂的编程技术，只有拥有深入的了解Linux操作系统的程序员才能掌握。面对多线程面试时，程序员们总是感到害怕和紧张，特别是对于一些高级话题，了解这些问题才能在面试中发挥出应有的水平。

首先，程序员对Linux多线程技术的基本知识要深入理解，包括它的工作原理、编程实现等等。从理论上回答Linux多线程面试问题是关键，从而更好地理解实现多线程应用程序的工作原理和相关细节。

其次，有必要熟悉Windows下的多线程编程和Linux多线程编程的区别，这样才能有效解决Linux多线程编程下的问题。另外，要理解Linux多线程编程的实现原理、进程和线程通信机制等问题，例如，线程锁、同步、共享存储等。

此外，程序员需要了解Linux下提供的线程库和相关API，以及实际编程所需的基本知识，例如实现Linux多线程程序的基本代码框架：

#include //声明线程函数void* thread_func(void *arg);int main(){pthread_t thread;int ret;//创建线程ret = pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL);if(ret != 0){printf(" Create pthread Error!\n");return -1;}//等待线程运行结束pthread_join(thread, NULL);return 0;}//定义线程函数void* thread_func(void *arg){//do something you want}

最后，程序员要谨慎使用多线程，避免出现死锁、僵尸线程等编程失误，包括把握合理的线程优先级来避免过多的线程竞争而导致系统资源消耗过大严重影响性能。

总之，Linux多线程编程是一项复杂而且技术深度庞大的内容，准备参加Linux多线程面试，需要程序员做扎实的准备，让自己拥有系统且全面的知识技术应用能力，从而在未来的面试中立于不败之地。

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多线程编程中什么情况下需要加 volatile

来看这个代码:int fun(int& a){int b = a;int c = a;return a+b+c;}int main(){int a=1;//.........做一些和a无关的事return fun(a);}这个代码是很好优化的,因为编译器知道a的值是1,参考上下文,编译器又能知道b和c的值也是1,而且根本没有人用到了a,b,c三个变量,也没有任何人在修改a,b,c三个的值,所以编译器可能就直接把这个函数优化成:int main() { return 3; }了.这么优化有什么问题吗? 单线程没问题,但多线程就有问题了,如果是多线程,a的值虽然在当前上下文中不会被修改,但可能正在被其他线程修改啊.于是上面的优化就不对了. 那么,volatile关键字在这里就可以帮助我们了,volatile关键字提醒编译器: a可能随时被意外修改.意外的意思是虽然当前这段代码里看起来a不会变,但可能别的地方正在修改a的值哦.所谓别的地方,某些情况下指的就是其他线程了.那么,如果把代码修改如下:int fun(volatile int& a){int b = a;int c = a;return a+b+c;}int main(){volatile int a=1;//.........做一些和a无关的事return fun(a);}编译器就不敢优化了:int fun(volatile int& a){int b = a; //这里从内存读一下a吧,谁知道a还等不等于1呢int c = a; //这里再从内存读一下a吧,谁知道a还等不等于1呢return a+b+c;//这里也从内存读一下a吧,谁知道a还等不等于1呢}int main(){volatile int a=1;//.........做一些和a无关的事return fun(a); //完全不敢优化啊,鬼知道a变成多少了....}同理的,这段代码:// a=0;//做一些和a无关的事if(a==0) doSomething();//..........编译器会发现,a肯定等于0啊,那我还if个毛啊,直接优化掉!// a=0;//做一些和a无关的事doSomething(); //if被去掉了//..........但,一旦添加了volatile,编译器就不敢优化了.例如:// int a=0;//做一些和a无关的事if(a==0) doSomething(); //可不敢优化这里! 谁知道a变成多少了!//..........这便是volatile的作用了.必须补充说明,volatile和锁没有一毛钱的关系,该加锁依然需要加锁.给变量添加volatile并不会让其自动拥有一个锁.所以该加锁还得加.//------------------- 更新答案 -------------------------------------------感谢大家的鼓励,受宠若惊! 重新看了一下答案,感觉还可以再补充一下,再举一个例子吧:网上教程里经常见到双检锁保证单例模式的代码,简化一下,大概逻辑如下:static int* instance;int& get_instance() {if( !instance ) { //检查如果单例的指针是0此处有某种锁; //则在此处上锁if( !instance ) {//再判断一次,以防等待锁期间有别的线程已经new完了instance = new int; //确认无误则new之}}return *instance;}int main(){int& i = get_instance();i = 111;return 1;}耳听为虚眼见为实,咱们看看反汇编如何(Intel ICC,O2,为了方便看反汇编禁用inline):...................010B1034mov eax,dword ptr ds:[010B5100h] //读取instance指针到eax010B1039testeax,eax //检查eax是否为0010B103Bjeget_instance+12h (010B1042h) //如果为0,则跳转下文010B1042处...................010B103D//此处为下文中跳回的位置...................010B1041ret //get_instance()函数返回................... //010B1042从这里开始010B1044calldword ptr ds:[10B309Ch] //这里面call进去是malloc函数010B104Aadd esp,4 //调整栈010B104Dmov dword ptr ds:[010B5100h],eax//将malloc出的写回instance地址010B1052jmp get_instance+0Dh (010B103Dh) //跳回前面的代码.........................反汇编发现什么问题没? 喂! 判断只做了一次啊!!!! 第二个if去哪里了!哪里去了? 被编译器优化掉了.... 因为这里的优化逻辑很简单:如果第一个判断某值==0成功,根本没必要去做第二个判断,因为编译器能发现此值没被这段代码修改,同时编译器认为此值也不会被其他人意外修改,于是,苦心积虑所做的双检锁失效了.跟没写一样.好了,见证奇迹的时候到了,我们就改一行代码:static int* volatile instance;再编译一下,看看反汇编mov eax,dword ptr ds:[h]//读取instance指针到eaxtesteax,eax//检查eax是否为Bjeget_instance+17h (h)//如果为0,则跳转下文h处.................ret//get_instance()函数返回.................//以下为上文中跳转位置mov eax,dword ptr ds:[h] //再次读取instance指针到eaxCtesteax,eax//再次检查eax是否为Ejne get_instance+0Dh (Dh) //如果非0,跳回上文return处push4//如果还是0,往下执行malloc什么的.calldword ptr ds:[Ch] //这里进去是malloc...........Bmov dword ptr ds:[h],eax //将malloc好的值写回instancejmp get_instance+0Dh (Dh) //返回上文...........终于,双检锁的逻辑正确了.因为volatile已经提示编译器,instance指针可能被意外修改.不要瞎做优化.这里有一个要吐槽的,intel ICC用最高等级优化,不加volatile的话连第一个判断都被优化掉了,而MSVC无论怎么开优化,加不加volatile,永远两个判断全做,不愧是安全第一...特别提醒: 实际上即使加了volatile,这样的双检锁依然不安全,只有原子操作才安全,详情请见我的另一个答案:对int变量赋值的操作是原子的吗？ - 知乎用户的回答//------------------------------------评论区有朋友问是否多线程都要加volatile,首先,无论加不加volatile关键字,任何多线程同时读/写变量,不加锁不用原子操作,则都是race condition,在C++11标准中,race condition是未定义行为.这样做就跟*((int*)0)=1一样危险.所以,上文中的双检锁依然是危险的.因为对instance本身的读写没有锁,且是非原子的.但是,回到现实中,很多锁或者大部分原子操作都附带memory read/write barrier, 一定程度上可以保证内存读写的顺序不会被编译器瞎优化.确实能避免一些危险.至于memory barrier能不能就完全替代volatile了,基本可以确定是不能,但我水平有限,举不出例子.最后的最后归纳一下吧,多线程读写变量? 要安全? 加volatile! 加原子操作/锁!

NTKO 大文件上传控件 1.0怎么用

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