linux多线程在Linux系统中多进程程序结构和多线程结构那个好？

浅谈linux 多线程编程和 windows 多线程编程的异同

转载自fychit创意空间 很早以前就想写写linux下多线程编程和windows下的多线程编程了，但是每当写时又不知道从哪个地方写起，怎样把自己知道的东西都写出来，下面我就谈谈linux多线程及线程同步，并将它和windows的多线程进行比较，看看他们之间有什么相同点和不同的地方。

其实最开始我是搞windows下编程的，包括windows编程，windows 驱动，包括usb驱动，ndis驱动,pci驱动，1394驱动等等，同时也一条龙服务，做windows下的应用程序开发，后面慢慢的我又对linux开发产生比较深的兴趣和爱好，就转到搞linux开发了。

在接下来的我还会写一些博客，主要是写linux编程和windows编程的区别吧，现在想写的是linux下usb驱动和windows下usb驱动开发的区别，这些都是后话，等我将linux多线程和windows多线程讲解完后，我再写一篇usb驱动，谈谈windows 和linux usb驱动的东东。

好了，言归正传。

开始将多线程了。

首先我们讲讲为什么要采用多线程编程，其实并不是所有的程序都必须采用多线程，有些时候采用多线程，性能还没有单线程好。

所以我们要搞清楚，什么时候采用多线程。

采用多线程的好处如下： (1)因为多线程彼此之间采用相同的地址空间，共享大部分的数据，这样和多进程相比，代价比较节俭，因为多进程的话，启动新的进程必须分配给它独立的地址空间，这样需要数据表来维护代码段，数据段和堆栈段等等。

(2)多线程和多进程相比，一个明显的优点就是线程之间的通信了，对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。

但是对于多线程就不一样了。

他们之间可以直接共享数据，比如最简单的方式就是共享全局变量。

但是共享全部变量也要注意哦，呵呵，必须注意同步，不然后果你知道的。

呵呵。

(3)在多cpu的情况下，不同的线程可以运行不同的cpu下，这样就完全并行了。

反正我觉得在这种情况下，采用多线程比较理想。

比如说你要做一个任务分2个步骤，你为提高工作效率，你可以多线程技术，开辟2个线程，第一个线程就做第一步的工作，第2个线程就做第2步的工作。

但是你这个时候要注意同步了。

因为只有第一步做完才能做第2步的工作。

这时，我们可以采用同步技术进行线程之间的通信。

针对这种情况，我们首先讲讲多线程之间的通信，在windows平台下，多线程之间通信采用的方法主要有： (1)共享全局变量,这种方法是最容易想到的，呵呵，那就首先讲讲吧，比如说吧，上面的问题，第一步要向第2步传递收据，我们可以之间共享全局变量，让两个线程之间传递数据，这时主要考虑的就是同步了，因为你后面的线程在对数据进行操作的时候，你第一个线程又改变了数据的内容，你不同步保护，后果很严重的。

你也知道，这种情况就是读脏数据了。

在这种情况下，我们最容易想到的同步方法就是设置一个bool flag了，比如说在第2个线程还没有用完数据前，第一个线程不能写入。

有时在2个线程所需的时间不相同的时候，怎样达到最大效率的同步，就比较麻烦了。

咱们可以多开几个缓冲区进行操作。

就像生产者消费者一样了。

如果是2个线程一直在跑的，由于时间不一致，缓冲区迟早会溢出的。

在这种情况下就要考虑了，是不让数据写入还是让数据覆盖掉老的数据，这时候就要具体问题具体分析了。

就此打住，呵呵。

就是用bool变量控制同步，linux 和windows是一样的。

既然讲道了这里，就再讲讲其它同步的方法。

同样 针对上面的这个问题，共享全局变量同步问题。

除了采用bool变量外，最容易想到的方法就是互斥量了。

呵呵，也就是传说中的加锁了。

windows下加锁和linux下加锁是类似的。

采用互斥量进行同步，要想进入那段代码，就先必须获得互斥量。

linux上互斥量的函数是： windows下互斥量的函数有：createmutex 创建一个互斥量，然后就是获得互斥量waitforsingleobject函数，用完了就释放互斥量ReleaseMutex(hMutex)，当减到0的时候 内核会才会释放其对象。

下面是windows下与互斥的几个函数原型。

HANDLE WINAPI CreateMutex( __in LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, __in BOOL bInitialOwner, __in LPCTSTR lpName ); 可以可用来创建一个有名或无名的互斥量对象 第一参数 可以指向一个结构体SECURITY_ATTRIBUTES 一般可以设为null； 第二参数 指当时的函数是不是感应感应状态 FALSE为当前拥有者不会创建互斥 第三参数 指明是否是有名的互斥对象 如果是无名 用null就好。

DWORD WINAPI WaitForSingleObject( __in HANDLE hHandle, __in DWORD dwMilliseconds ); 第一个是 创建的互斥对象的句柄。

第二个是 表示将在多少时间之后返回 如果设为宏INFINITE 则不会返回 直到用户自己定义返回。

对于linux操作系统，互斥也是类似的，只是函数不同罢了。

在linux下，和互斥相关的几个函数也要闪亮登场了。

pthread_mutex_init函数：初始化一个互斥锁； pthread_mutex_destroy函数：注销一个互斥锁； pthread_mutex_lock函数：加锁，如果不成功，阻塞等待； pthread_mutex_unlock函数：解锁； pthread_mutex_trylock函数：测试加锁，如果不成功就立即返回，错误码为EBUSY; 至于这些函数的用法，google上一搜，就出来了，呵呵，在这里不多讲了。

windows下还有一个可以用来保护数据的方法，也是线程同步的方式 就是临界区了。

临界区和互斥类似。

它们之间的区别是，临界区速度快，但是它只能用来同步同一个进程内的多个线程。

临界区的获取和释放函数如下： EnterCriticalSection() 进入临界区; LeaveCriticalSection()离开临界区。

对于多线程共享内存的东东就讲到这里了。

(2)采用消息机制进行多线程通信和同步，windows下面的的消息机制的函数用的多的就是postmessage了。

Linux下的消息机制，我用的较少，就不在这里说了，如果谁熟悉的，也告诉我，呵呵。

(3)windows下的另外一种线程通信方法就是事件和信号量了。

同样针对我开始举得例子，2个线程同步，他们之间传递信息，可以采用事件(Event)或信号量(Semaphore),比如第一个线程完成生产的数据后，就必须告诉第2个线程，他已经把数据准备好了，你可以来取走了。

第2个线程就把数据取走。

呵呵，这里可以采用消息机制，当第一个线程准备好数据后，就直接postmessage给第2个线程，按理说采用postmessage一个线程就可以搞定这个问题了。

呵呵，不是重点，省略不讲了。

对于linux，也有类似的方法，就是条件变量了，呵呵，这里windows和linux就有不同了。

要特别讲讲才行。

对于windows，采用事件和信号量同步时候，都会使用waitforsingleobject进行等待的，这个函数的第一个参数是一个句柄，在这里可以是Event句柄，或Semaphore句柄，第2个参数就是等待的延迟，最终等多久，单位是ms，如果这个参数为INFINITE，那么就是无限等待了。

释放信号量的函数为ReleaseSemaphore（）；释放事件的函数为SetEvent。

当然使用这些东西都要初始化的。

这里就不讲了。

Msdn一搜，神马都出来了，呵呵。

神马都是浮云！ 对于linux操作系统，是采用条件变量来实现类似的功能的。

Linux的条件变量一般都是和互斥锁一起使用的，主要的函数有： pthread_mutex_lock , pthread_mutex_unlock, pthread_cond_init pthread_cond_signal pthread_cond_wait pthread_cond_timewait

Linux下多线程的如何执行？

主线程结束，则进程结束，属于该进程的所有线程都会结束，可以在主线程中join，也可以在主线程中加死循环。

Linux下多线程和多进程程序的优缺点，各个适合什么样的业务场景

IBM有个家伙做了个测试，发现切换线程context的时候，windows比linux快一倍多。

进出最快的锁（windows2k的 critical section和linux的pthread_mutex），windows比linux的要快五倍左右。

当然这并不是说linux不好，而且在经过实际编程之后，综合来看我觉得linux更适合做high performance server，不过在多线程这个具体的领域内，linux还是稍逊windows一点。

这应该是情有可原的，毕竟unix家族都是从多进程过来的，而 windows从头就是多线程的。

　　如果是UNIX/linux环境，采用多线程没必要。

　　多线程比多进程性能高？误导！ 　　应该说，多线程比多进程成本低，但性能更低。

　　在UNIX环境，多进程调度开销比多线程调度开销，没有显著区别，就是说，UNIX进程调度效率是很高的。

内存消耗方面，二者只差全局数据区，现在内存都很便宜，服务器内存动辄若干G，根本不是问题。

　　多进程是立体交通系统，虽然造价高，上坡下坡多耗点油，但是不堵车。

　　多线程是平面交通系统，造价低，但红绿灯太多，老堵车。

　　我们现在都开跑车，油（主频）有的是，不怕上坡下坡，就怕堵车。

　　高性能交易服务器中间件，如TUXEDO，都是主张多进程的。

实际测试表明，TUXEDO性能和并发效率是非常高的。

TUXEDO是贝尔实验室的，与UNIX同宗，应该是对UNIX理解最为深刻的，他们的意见应该具有很大的参考意义。

　　多线程的优点： 　　无需跨进程边界； 程序逻辑和控制方式简单； 所有线程可以直接共享内存和变量等； 线程方式消耗的总资源比进程方式好； 多线程缺点： 　　每个线程与主程序共用地址空间，受限于2GB地址空间； 线程之间的同步和加锁控制比较麻烦； 一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定性； 到达一定的线程数程度后，即使再增加CPU也无法提高性能，例如Windows Server 2003，大约是1500个左右的线程数就快到极限了（线程堆栈设定为1M），如果设定线程堆栈为2M，还达不到1500个线程总数； 线程能够提高的总性能有限，而且线程多了之后，线程本身的调度也是一个麻烦事儿，需要消耗较多的CPU 　　多进程优点： 　　每个进程互相独立，不影响主程序的稳定性，子进程崩溃没关系； 通过增加CPU，就可以容易扩充性能； 可以尽量减少线程加锁/解锁的影响，极大提高性能，就算是线程运行的模块算法效率低也没关系； 每个子进程都有2GB地址空间和相关资源，总体能够达到的性能上限非常大 多线程缺点： 　　逻辑控制复杂，需要和主程序交互； 需要跨进程边界，如果有大数据量传送，就不太好，适合小数据量传送、密集运算 多进程调度开销比较大； 最好是多进程和多线程结合，即根据实际的需要，每个CPU开启一个子进程，这个子进程开启多线程可以为若干同类型的数据进行处理。

当然你也可以利用多线程+多CPU+轮询方式来解决问题…… 　　方法和手段是多样的，关键是自己看起来实现方便有能够满足要求，代价也合适。

在Linux系统中多进程程序结构和多线程结构那个好？

多进程程序结构和多线程程序结构有很大的不同，多线程程序结构相对于多进程程序结构有以下的优势： 1、方便的通信和数据交换 线程间有方便的通信和数据交换机制。

对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。

线程则不然，由于同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。

2、更高效的利用CPU 使用多线程可以加快应用程序的响应。

这对图形界面的程序尤其有意义，假如一个操作耗时很长，那么整个系统都会等它操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单等操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作置于一个新的线程，就可以避免这种尴尬情况的发生。

同时多线程使多CPU系统更加有效。

操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。

具体可以看ZLG的《嵌入式Linux开发教程》上册。