C語(yǔ)言并發(fā)編程上的試題及答案

C語(yǔ)言并發(fā)編程上的試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.在C語(yǔ)言中，以下哪個(gè)函數(shù)用于創(chuàng)建線程？

A.fork()

B.pthread_create()

C.pipe()

D.exec()

2.在多線程編程中，線程之間共享的是：

A.全局變量

B.局部變量

C.線程局部存儲(chǔ)（TLS）

D.以上都是

3.以下哪個(gè)是C語(yǔ)言的線程庫(kù)？

A.POSIX線程庫(kù)

B.Windows線程庫(kù)

C.Java線程庫(kù)

D..NET線程庫(kù)

4.在多線程環(huán)境中，以下哪個(gè)操作會(huì)導(dǎo)致線程阻塞？

A.線程調(diào)用sleep()函數(shù)

B.線程調(diào)用yield()函數(shù)

C.線程調(diào)用join()函數(shù)

D.線程調(diào)用exit()函數(shù)

5.在多線程編程中，以下哪個(gè)函數(shù)用于在線程中執(zhí)行代碼塊？

A.pthread_create()

B.pthread_join()

C.pthread_mutex_lock()

D.pthread_cond_wait()

6.以下哪個(gè)是互斥鎖？

A.信號(hào)量

B.條件變量

C.互斥鎖

D.等待/通知機(jī)制

7.在多線程編程中，以下哪個(gè)函數(shù)用于釋放互斥鎖？

A.pthread_mutex_lock()

B.pthread_mutex_unlock()

C.pthread_mutex_init()

D.pthread_mutex_destroy()

8.以下哪個(gè)是條件變量？

A.信號(hào)量

B.互斥鎖

C.條件變量

D.等待/通知機(jī)制

9.在多線程編程中，以下哪個(gè)函數(shù)用于等待條件變量？

A.pthread_cond_signal()

B.pthread_cond_broadcast()

C.pthread_cond_wait()

D.pthread_cond_init()

10.以下哪個(gè)是信號(hào)量？

A.互斥鎖

B.條件變量

C.信號(hào)量

D.等待/通知機(jī)制

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.在C語(yǔ)言并發(fā)編程中，以下哪些是線程同步的方法？

A.互斥鎖

B.信號(hào)量

C.條件變量

D.死鎖

E.等待/通知機(jī)制

2.以下哪些是線程間通信的方法？

A.管道

B.套接字

C.共享內(nèi)存

D.信號(hào)量

E.互斥鎖

3.在使用互斥鎖時(shí)，以下哪些是正確的操作步驟？

A.初始化互斥鎖

B.加鎖

C.解鎖

D.銷毀互斥鎖

E.釋放互斥鎖

4.以下哪些是條件變量的常見使用場(chǎng)景？

A.生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題

B.等待特定條件成立

C.信號(hào)量

D.死鎖

E.等待/通知機(jī)制

5.在多線程編程中，以下哪些是線程安全的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？

A.隊(duì)列

B.棧

C.鏈表

D.互斥鎖

E.條件變量

6.以下哪些是線程池的優(yōu)點(diǎn)？

A.提高程序性能

B.減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷

C.簡(jiǎn)化線程管理

D.提高資源利用率

E.降低死鎖風(fēng)險(xiǎn)

7.在多線程編程中，以下哪些是線程優(yōu)先級(jí)的設(shè)置方法？

A.使用pthread_setschedparam()函數(shù)

B.使用pthread_setschedprio()函數(shù)

C.使用pthread_getschedparam()函數(shù)

D.使用pthread_getschedprio()函數(shù)

E.使用pthread_create()函數(shù)

8.以下哪些是線程局部存儲(chǔ)（TLS）的作用？

A.存儲(chǔ)線程專有的數(shù)據(jù)

B.避免線程間的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)

C.提高程序性能

D.簡(jiǎn)化線程管理

E.降低死鎖風(fēng)險(xiǎn)

9.在多線程編程中，以下哪些是線程間通信的常見問題？

A.數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)

B.死鎖

C.活鎖

D.暫死

E.線程優(yōu)先級(jí)不正確

10.以下哪些是C語(yǔ)言并發(fā)編程中的常見陷阱？

A.線程創(chuàng)建和銷毀不當(dāng)

B.鎖的順序錯(cuò)誤

C.線程優(yōu)先級(jí)設(shè)置不當(dāng)

D.線程局部存儲(chǔ)（TLS）使用不當(dāng)

E.線程間通信不當(dāng)

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C語(yǔ)言中，一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)線程。（√）

2.線程是輕量級(jí)的進(jìn)程，因此創(chuàng)建線程比創(chuàng)建進(jìn)程更高效。（√）

3.在多線程編程中，互斥鎖可以防止多個(gè)線程同時(shí)訪問共享資源。（√）

4.使用信號(hào)量可以實(shí)現(xiàn)線程間的同步和通信。（√）

5.條件變量可以用來(lái)阻塞一個(gè)線程，直到某個(gè)條件成立時(shí)被喚醒。（√）

6.線程池可以提高程序的性能，因?yàn)樗鼫p少了線程的創(chuàng)建和銷毀開銷。（√）

7.在多線程環(huán)境中，所有線程共享同一堆?？臻g。（×）

8.線程優(yōu)先級(jí)越高，線程執(zhí)行的時(shí)間就越長(zhǎng)。（×）

9.在使用互斥鎖時(shí)，如果線程在持有鎖的情況下發(fā)生阻塞，會(huì)導(dǎo)致死鎖。（×）

10.在多線程編程中，使用互斥鎖可以完全避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)問題。（×）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述C語(yǔ)言中線程和進(jìn)程的區(qū)別。

2.互斥鎖（mutex）在多線程編程中的作用是什么？如何使用互斥鎖來(lái)保護(hù)共享資源？

3.請(qǐng)解釋條件變量（conditionvariable）的概念及其在多線程編程中的應(yīng)用。

4.簡(jiǎn)述信號(hào)量（semaphore）在多線程編程中的作用，并舉例說明其使用方法。

5.什么是線程池？線程池在多線程編程中有哪些優(yōu)點(diǎn)？

6.在多線程編程中，如何避免死鎖（deadlock）的發(fā)生？請(qǐng)列舉至少兩種常見的死鎖避免策略。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.B.pthread_create()

解析思路：在C語(yǔ)言中，pthread_create()函數(shù)用于創(chuàng)建線程。

2.C.線程局部存儲(chǔ)（TLS）

解析思路：線程局部存儲(chǔ)（TLS）允許每個(gè)線程擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)副本。

3.A.POSIX線程庫(kù)

解析思路：POSIX線程庫(kù)是C語(yǔ)言中常用的線程庫(kù)。

4.A.線程調(diào)用sleep()函數(shù)

解析思路：sleep()函數(shù)會(huì)使線程暫停執(zhí)行指定的時(shí)間，導(dǎo)致線程阻塞。

5.D.pthread_cond_wait()

解析思路：pthread_cond_wait()函數(shù)用于在線程中等待某個(gè)條件變量。

6.C.互斥鎖

解析思路：互斥鎖用于確保同一時(shí)間只有一個(gè)線程可以訪問共享資源。

7.B.pthread_mutex_unlock()

解析思路：pthread_mutex_unlock()函數(shù)用于釋放互斥鎖。

8.C.條件變量

解析思路：條件變量用于在線程間同步，等待某個(gè)條件成立。

9.C.pthread_cond_wait()

解析思路：pthread_cond_wait()函數(shù)用于等待條件變量。

10.C.信號(hào)量

解析思路：信號(hào)量是一種用于線程同步的機(jī)制，可以控制對(duì)共享資源的訪問。

二、多項(xiàng)選擇題

1.A.互斥鎖

B.信號(hào)量

C.條件變量

D.等待/通知機(jī)制

解析思路：這些都是線程同步的方法，用于防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和線程間的干擾。

2.A.管道

B.套接字

C.共享內(nèi)存

D.信號(hào)量

E.互斥鎖

解析思路：這些都是線程間通信的方法，用于在不同線程之間傳遞信息。

3.A.初始化互斥鎖

B.加鎖

C.解鎖

D.銷毀互斥鎖

E.釋放互斥鎖

解析思路：這些是使用互斥鎖的基本步驟，確保線程安全地訪問共享資源。

4.A.生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題

B.等待特定條件成立

C.信號(hào)量

D.死鎖

E.等待/通知機(jī)制

解析思路：條件變量常用于解決生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題，等待特定條件成立。

5.A.隊(duì)列

B.棧

C.鏈表

D.互斥鎖

E.條件變量

解析思路：線程安全的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常需要使用互斥鎖或條件變量來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)。

6.A.提高程序性能

B.減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷

C.簡(jiǎn)化線程管理

D.提高資源利用率

E.降低死鎖風(fēng)險(xiǎn)

解析思路：線程池通過重用線程來(lái)提高性能，減少開銷，并簡(jiǎn)化線程管理。

7.A.使用pthread_setschedparam()函數(shù)

B.使用pthread_setschedprio()函數(shù)

C.使用pthread_getschedparam()函數(shù)

D.使用pthread_getschedprio()函數(shù)

E.使用pthread_create()函數(shù)

解析思路：這些函數(shù)用于設(shè)置和獲取線程的調(diào)度策略和優(yōu)先級(jí)。

8.A.存儲(chǔ)線程專有的數(shù)據(jù)

B.避免線程間的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)

C.提高程序性能

D.簡(jiǎn)化線程管理

E.降低死鎖風(fēng)險(xiǎn)

解析思路：線程局部存儲(chǔ)（TLS）用于存儲(chǔ)線程專有的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。

9.A.數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)

B.死鎖

C.活鎖

D.暫死

E.線程優(yōu)先級(jí)不正確

解析思路：這些問題是多線程編程中常見的通信和同步問題。

10.A.線程創(chuàng)建和銷毀不當(dāng)

B.鎖的順序錯(cuò)誤

C.線程優(yōu)先級(jí)設(shè)置不當(dāng)

D.線程局部存儲(chǔ)（TLS）使用不當(dāng)

E.線程間通信不當(dāng)

解析思路：這些都是多線程編程中常見的陷阱，可能導(dǎo)致程序不穩(wěn)定或錯(cuò)誤。

三、判斷題

1.√

解析思路：線程是進(jìn)程的子單元，可以包含多個(gè)線程。

2.√

解析思路：線程比進(jìn)程輕量級(jí)，創(chuàng)建和銷毀線程的開銷更小。

3.√

解析思路：互斥鎖確保在任意時(shí)刻只有一個(gè)線程可以訪問共享資源。

4.√

解析思路：信號(hào)量用于線程同步，控制對(duì)共享資源的訪問。

5.√

解析思路：條件變量允許線程在特定條件下等待，直到條件成立。

6.√

解析思路：線程池重用線程，減少創(chuàng)建和銷毀線程的開銷。

7.×

解析思路：線程有自己的堆?？臻g，不共享。

8.×

解析思路：線程優(yōu)先級(jí)影響線程執(zhí)行的順序，但不決定執(zhí)行時(shí)間。

9.×

解析思路：正確使用互斥鎖可以避免死鎖。

10.×

解析思路：互斥鎖可以防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，但不是萬(wàn)能的。

四、簡(jiǎn)答題

1.線程是進(jìn)程的子單元，共享進(jìn)程的資源，如內(nèi)存、文件描述符等，但擁有自己的堆棧空間和執(zhí)行狀態(tài)。進(jìn)程是操作系統(tǒng)資源分配的基本單位，擁有獨(dú)立的地址空間和資源。

2.互斥鎖用于確保同一時(shí)間只有一個(gè)線程可以訪問共享資源，防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。使用互斥鎖的步驟包括初始化互斥鎖、加鎖（嘗試獲取鎖）、解鎖（釋放鎖）和銷毀互斥鎖。

3.條件變量用于在線程間同步，允許線程在某個(gè)條件不滿足時(shí)等待，直到條件成立時(shí)被喚醒。條件