C++多線程編程試題及答案討論

C++多線程編程試題及答案討論姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.在C++中，以下哪個函數(shù)用于創(chuàng)建線程？

A.thread()

B.createThread()

C.pthread_create()

D.CreateThread()

2.以下哪個類提供了線程同步機制？

A.mutex

B.semaphore

C.condition_variable

D.alloftheabove

3.在C++中，哪個關(guān)鍵字用于表示線程的結(jié)束？

A.exit()

B.terminate()

C.join()

D.detach()

4.以下哪個函數(shù)用于等待一個線程完成？

A.wait()

B.join()

C.detach()

D.yield()

5.在C++中，以下哪個函數(shù)用于獲取當(dāng)前線程的ID？

A.gettid()

B.pthread_self()

C.GetCurrentThreadId()

D.GetCurrentProcessId()

6.以下哪個函數(shù)用于在線程之間傳遞數(shù)據(jù)？

A.post()

B.notify()

C.condition_variable::notify_one()

D.alloftheabove

7.在C++中，以下哪個類提供了互斥鎖？

A.mutex

B.semaphore

C.condition_variable

D.alloftheabove

8.以下哪個函數(shù)用于釋放互斥鎖？

A.lock()

B.unlock()

C.try_lock()

D.alloftheabove

9.在C++中，以下哪個函數(shù)用于創(chuàng)建一個條件變量？

A.create_condition()

B.condition_variable()

C.condition_variable::create()

D.noneoftheabove

10.在C++中，以下哪個函數(shù)用于等待一個條件變量？

A.wait()

B.notify()

C.wait_for()

D.alloftheabove

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.在C++11及以后的版本中，以下哪些是線程安全的函數(shù)？

A.std::cout

B.std::cin

C.std::endl

D.std::cerr

2.以下哪些是C++11中用于線程同步的機制？

A.mutex

B.lock_guard

C.unique_lock

D.condition_variable

3.在多線程環(huán)境中，以下哪些情況可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)競爭？

A.兩個線程同時修改同一變量

B.兩個線程同時讀取同一變量

C.兩個線程同時創(chuàng)建同一對象

D.兩個線程同時刪除同一對象

4.以下哪些是C++11中用于線程管理的類？

A.std::thread

B.std::async

C.std::future

D.std::promise

5.在C++中，以下哪些函數(shù)可以用于線程的創(chuàng)建？

A.std::thread

B.pthread_create

C.CreateThread

D.alloftheabove

6.以下哪些是C++11中用于線程同步的互斥鎖？

A.std::mutex

B.std::recursive_mutex

C.std::shared_mutex

D.alloftheabove

7.在C++中，以下哪些是C++11中用于線程同步的條件變量？

A.std::condition_variable

B.std::unique_lock

C.std::lock_guard

D.alloftheabove

8.以下哪些是C++11中用于線程同步的信號量？

A.std::semaphore

B.std::counting_semaphore

C.std::binary_semaphore

D.alloftheabove

9.在多線程編程中，以下哪些是線程局部存儲（TLS）的用途？

A.保存每個線程的獨特數(shù)據(jù)

B.避免數(shù)據(jù)競爭

C.提高性能

D.alloftheabove

10.在C++中，以下哪些是線程安全的隊列？

A.std::queue

B.std::deque

C.std::priority_queue

D.std::thread_safe_queue

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C++中，使用std::thread創(chuàng)建的線程默認(rèn)情況下是可中斷的。（）

2.使用std::mutex可以避免多個線程同時訪問共享資源導(dǎo)致的競態(tài)條件。（）

3.在C++中，std::condition_variable需要與std::unique_lock一起使用。（）

4.pthread_create函數(shù)創(chuàng)建的線程默認(rèn)情況下是可繼承的。（）

5.在C++中，std::future可以用來獲取異步操作的結(jié)果。（）

6.使用std::lock_guard可以簡化互斥鎖的使用，因為它在構(gòu)造時自動鎖定，在析構(gòu)時自動解鎖。（）

7.在C++中，std::async總是返回一個std::future對象。（）

8.在C++中，std::thread對象是可拷貝的，也可以賦值給其他std::thread對象。（）

9.在C++中，std::mutex和std::recursive_mutex都可以用于保護遞歸鎖。（）

10.在C++中，std::counting_semaphore可以用來實現(xiàn)生產(chǎn)者-消費者問題。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述C++中線程的基本概念，并說明線程與進程的主要區(qū)別。

2.解釋C++11中std::thread類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的作用。

3.列舉三種常見的線程同步機制，并簡要說明它們的作用。

4.描述C++11中std::mutex類的基本用法，包括互斥鎖的獲取和釋放。

5.解釋C++11中std::condition_variable類的工作原理，并說明如何使用它來實現(xiàn)線程間的同步。

6.簡述C++11中std::async函數(shù)的用法，包括它返回的std::future對象的作用。

試卷答案如下

一、單項選擇題

1.A.thread()

解析：C++11標(biāo)準(zhǔn)引入了std::thread類，用于創(chuàng)建和管理線程。

2.D.alloftheabove

解析：mutex、semaphore和condition_variable都是線程同步的機制。

3.C.join()

解析：join()函數(shù)用于等待線程完成。

4.B.pthread_self()

解析：pthread_self()函數(shù)返回當(dāng)前線程的ID。

5.C.condition_variable::notify_one()

解析：此函數(shù)用于通知一個等待條件變量的線程。

6.D.alloftheabove

解析：post()、notify()和notify_one()都是在線程之間傳遞數(shù)據(jù)的函數(shù)。

7.A.mutex

解析：mutex類提供了互斥鎖的同步機制。

8.B.unlock()

解析：unlock()函數(shù)用于釋放互斥鎖。

9.B.condition_variable()

解析：condition_variable類用于創(chuàng)建條件變量。

10.C.wait_for()

解析：wait_for()函數(shù)用于等待一個條件變量。

二、多項選擇題

1.A.std::cout

2.A.mutex

3.A.兩個線程同時修改同一變量

4.A.std::thread

5.A.std::mutex

6.A.std::condition_variable

7.D.alloftheabove

8.D.alloftheabove

9.D.alloftheabove

10.B.std::deque

三、判斷題

1.×

2.√

3.√

4.√

5.√

6.√

7.√

8.√

9.×

10.√

四、簡答題

1.線程是程序中執(zhí)行任務(wù)的基本單位，而進程是資源分配的基本單位。線程是進程的一部分，共享進程的資源，如內(nèi)存、文件句柄等。線程之間的切換比進程之間的切換要快，因為線程共享進程的上下文信息。

2.std::thread類的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建新線程，可以指定要執(zhí)行的函數(shù)和傳遞給函數(shù)的參數(shù)。析構(gòu)函數(shù)在當(dāng)前線程結(jié)束時自動調(diào)用，用于清理線程資源。

3.常見的線程同步機制包括互斥鎖、信號量和條件變量。互斥鎖用于保護共享資源，防止多個線程同時訪問；信號量用于控制對資源的訪問，如生產(chǎn)者-消費者問題；條件變量用于線程間的同步，當(dāng)某個條件不滿足時，線程會等待條件成立。

4.std::mutex類提供了互斥鎖的同步機制，包括lock()函數(shù)獲取鎖，unlock()函