欧美在线专区-欧美在线伊人-欧美在线一区二区三区欧美-欧美在线一区二区三区-pornodoxxx中国妞-pornodoldoo欧美另类

position>home>Football

圖解!打工人看騰訊這道多線程面試題

[導讀]在使用C++開發的圖解騰訊題服務端程序中多線程還是主流,一般來說會有個線程池來處理接收的打工道多請求,這樣可以有效提供服務器的線程并發能力和CPU的利用率。但是面試,多線程也是圖解騰訊題一把雙刃劍。

1. 騷動的打工道多周五

小黑是大白前同事,現在倆人在不同的線程公司,但是面試都做后端開發工作。

圖解!打工人看騰訊這道多線程面試題

雖然兩個人都在北京,圖解騰訊題但是打工道多距離不算近,一個在望京,線程一個在中關村,面試算是圖解騰訊題北京幾大IT聚集圈之二了。

兩個人日常除了工作,打工道多業余活動并不多,線程當然頭發也不多,宇宙中心五道口成了二人的集結地。

眨了5次眼,又到周五了,仿佛空氣都彌漫著明天放假的歡快氣息,當然還有騷動的大白和小黑:

大白看著時間差不多了,檢查完上線監控報警,沒啥問題,背上電腦走出了寫字樓。

中關村到五道口還是比較近的,掃上低碳環保的青桔單車,一路向北到北大東門轉彎來到了五道口地區。

小黑也坐上13號線,人貼人差點擠成肉餅,美食召喚下他還是在8點準時到了老地方。

大白:黑哥,你啥時候面的騰訊?掛了?你咋不找我內推我們公司呀!

小黑:還沒掛,等GM面呢,你們公司手撕紅黑樹,整不了啊。

大白:就你這樣,這么喜歡穿紅衛衣和黑褲子,不問你紅黑樹才怪。話說騰訊都問啥了?

小黑:騰訊的面試整體感覺還是不錯的,面試很寬泛,從操作系統、網絡到系統設計、常用組件都會問,并且不偏不怪。

大白:那確實不錯,是本著去挖掘和探測候選人技術邊界,有啥奈斯的問題嗎?講講啊

小黑:有個問題算是我的盲區了,給了幾個Linux系統函數,讓我看哪些是線程安全的,哪些是可重入的,并解釋下為啥。

大白:哦哦,這是考察對線程安全函數和可重入函數的理解。那你咋回答的?

小黑:臥槽,我說我不太會呀,然后就jump下一題了。要不你給我講講?我先干一個!

小黑說完,噸噸噸,一大杯啤酒下肚了,大白見狀扶了扶好幾年沒換的眼鏡,開始和小黑討論什么是線程安全和可重入。

2. 多線程和并發

在使用C++開發的服務端程序中多線程還是主流,一般來說會有個線程池來處理接收的請求,這樣可以有效提供服務器的并發能力和CPU的利用率。
但是,多線程也是一把雙刃劍。
單線程模式下,一切都是那么單調而穩定,所有的資源都是自己的,我的資源我做主。
多線程模式下,一個進程下裝載了多個線程,每個線程除了部分資源是獨享外,多個線程對大部分系統資源是共享的。
多個線程共享的進程資源:
  • 內存
  • 文件描述符
  • 地址空間
  • 全局數據
  • ...
每個線程獨享的資源:
  • 線程寄存器
  • 線程棧
  • 線程ID、錯誤返回碼、信號屏蔽碼
  • ...
敲黑板劃重點
1.進程是系統進行資源分配和調度的基本單位,線程是CPU調度和分派的基本單位;
2.進程是線程的載體,進程有獨立地址空間,所有線程共享所在進程的地址空間;
3.進程是系統資源的大股東,而線程基本上不擁有系統資源,只占用少量在運行中必不可少的資源,比如程序計數器、一組寄存器和調用棧;
同一個進程中的多個線程有點像合租,大家共用大部分資源,自己獨占一小部分資源,相互影響,然而但單進程單線程就是整租,自己獨占所有資源,誰也不影響。
掌握多線程中資源共享和相互影響的特點之后,再來看看線程安全和可重入就容易很多。


3. 什么是線程安全

計算機中所謂的安全大多是指結果的正確且可預測性。
前面我們知道,多線程運行起來雖然可以提高并發能力,但是多個線程會共享很多資源,比如寫全局數據,這種情況下就需要額外干預,否則將引發錯亂的結果。

線程安全是在擁有共享數據的多條線程并行執行的進程中,可以正常且正確的執行,不會出現數據污染等意外情況,反之則稱為線程不安全。

通俗一點講,線程安全就怎么跑都不亂,線程不安全就是一跑就可能五花八門。

所以可能產生線程不安全根本原因在于:共享數據且共享數據可變。
這些共享數據包括全局變量、局部靜態變量等,每個線程都可能對這個數據進行操作,并且操作結果會影響其他線程。
我們還經常提到另外一個術語:線程安全函數/線程安全類。
線程安全函數的一些特征:
  • 無任何共享的數據,都是局部數據;
  • 存在寫共享數據,但是進行了加鎖處理,可以實現多線程的同步調用;
  • 存在讀但無寫共享數據,無需加鎖;
從圖中可以看到
  • 同一進程內有四個工作線程;
  • 公共函數A 只執行打印操作,無論何時何線程調用,結果都是確定且正確的,因此是線程安全函數;
  • 公共函數B 使用了全局變量Count,并對其進行遞增1操作,但是沒有進行加鎖同步處理,因此結果是不確定的,為線程不安全函數;
  • 公共函數C 使用了全局變量Factor,并對其進行遞增2操作,使用了互斥鎖進行同步確保結果的正確,是線程安全函數;
在編寫多線程程序時,如果涉及多個線程操作一個公共函數,如果該函數本身不是線程安全的。
例如當一個函數F是線程安全函數,但是F調用線程不安全函數G時,同樣需要對G進行加鎖處理,否則函數F也將不安全。
在《深入理解計算機系統》一書中深入指出了線程不安全函數的分類:
  • 不保護共享產量的函數
  • 保持跨越多個調用狀態的函數
  • 返回指向靜態變量的指針的函數
  • 調用線程不安全函數的函數
前面介紹的幾個例子大部分都是全局變量的不加鎖控制相關的,還有兩種就是:
  • 函數本次調用依賴于上次調用結果,也就是所謂的跨狀態,典型的Linux中的rand()函數;
  • 函數將結果放在一個全局的指針中,典型的gethostbyname、localtime、strtok等;
//?函數原型
struct?tm?*?localtime(const?time_t?*clock);

/*?localtime?example?*/
#include??
#include??

int?main?()
{
??time_t?rawtime;
??struct?tm?*?timeinfo;

??time?(&rawtime);
??timeinfo?=?localtime?(&rawtime);

??return?0;
}
在localtime中將結果存放在timeinfo中,這個全局變量可以被任意的線程操作,因此將引發線程不安全。
對于Linux中線程不安全的函數可以查閱:
https://man7.org/linux/man-pages/man7/pthreads.7.html

4. 可重入函數

在理解了線程安全的相關定義和形成原因之后,我們來看下什么是可重入。
先來看看可重入的相關定義

一個程序可以在任意時刻被中斷,然后系統去執行另外一段代碼,結束后又調用繼續原來的子程序不會出錯,則稱其為可重入(reentrant或re-entrant)。

從根本上來說
  • 可重入函數只使用自己棧上的變量,不依賴任何外部數據,可以允許有該函數的多個副本在運行,因為每個調用者產生的函數棧都是相互獨立的;
  • 不可重入函數使用了一些系統資源,如果被中斷的話,可能會出現問題;
可重入函數又分為兩大類
  • 顯式可重入:所有函數的參數都是值傳遞,并且只使用本地棧變量,那么函數就是顯示可重入的,無論如何調用,都是可重入的,是絕對無條件的。

  • 隱式可重入:可重入函數中的一些參數是引用傳遞,只有在調用線程的時候傳遞指向非共享數據的指針時,它才是可重入的,是相對有條件的。

可重入函數需要滿足以下幾個條件
  • 函數內部不使用靜態或者全局數據
  • 函數不返回靜態或全局數據,數據的產生都由調用者提供
  • 不調用不可重入函數
從本質上來說,可重入函數實現了算法和數據的分離,函數內部的計算不依賴于外部,不影響也不受外部影響,是一種高效且安全的函數。
可重入函數都是線程安全函數,線程安全不一定是可重入函數。
不可重入函數可以遵守可重入規則去改造,從而變為可重入函數。

5. 小結

本文從多線程并發編程的一些特征進行闡述,引出了多線程下資源的共享本質。
正因為臨界資源和競態條件的存在,就產生了線程安全問題,在編寫多線程程序時一定要考慮線程不安全帶來的問題。
在理解線程安全的概念之后進一步引出了可重入函數。
從本質上來說,都是并發環境下由于共享資源帶來的問題。
就這樣,小黑聽完之后雖然一知半解,但也頻頻點頭,一看表快10點了,兩個打工人結完賬,消失在了去13號線五道口站的夜色中。

免責聲明:本文內容由21ic獲得授權后發布,版權歸原作者所有,本平臺僅提供信息存儲服務。文章僅代表作者個人觀點,不代表本平臺立場,如有問題,請聯系我們,謝謝!

Popular articles

主站蜘蛛池模板: 美女的胸www又黄的网站| 国产免费全部免费观看| 国产精品午夜电影| 欧美金发大战黑人video| 国产欧美精品一区二区色综合 | 老鸭窝在线免费视频| 久久久久久久国产精品电影| 色戒7分27秒大尺度在线| 色噜噜在线观看| 色牛影院| 免费污视频在线| 老司机福利在线观看| 性爱狂魔| free性俄罗斯| 一个人hd高清在线观看| 日本一卡二卡≡卡四卡精品| 老师的胸好软| 国产福利影院在线观看| 永久看一二三四线| 国产视频中文字幕| 黄色一级大片| 女人扒开裤子让男人捅| 中文字幕精品视频在线| 东京久久| 日本电车强视频在线播放| 再深点灬舒服灬太大了岳| 夜夜躁狠去2021| 久久激情五月丁香伊人| 国产亚洲美女精品久久久2020| 自拍欧美亚洲| 黑料不打烊tttzzz网址入口| 日韩福利在线| 女人18片毛片60分钟| 美女扒开尿囗给男人玩的动图| 国产嫩草视频| 黄网站在线播放| 久久久久久久久久久久久久久| 99国产精品久久久久久久成人热| 伊在人亚洲香蕉精品区| 免费观看我爱你电影| 亚洲日产2021三区|