C語言中的線程管理考點及試題及答案

C語言中的線程管理考點及試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.在C語言中，以下哪項不是線程的屬性？

A.線程優(yōu)先級

B.線程ID

C.線程棧

D.線程狀態(tài)

2.以下哪個函數(shù)用于創(chuàng)建線程？

A.pthread_create()

B.thread_create()

C.create_thread()

D.new_thread()

3.在C語言中，線程的并發(fā)執(zhí)行是通過以下哪個機制實現(xiàn)的？

A.信號量

B.條件變量

C.互斥鎖

D.所有可能的機制

4.以下哪個函數(shù)用于結束線程？

A.pthread_join()

B.pthread_exit()

C.thread_end()

D.finish_thread()

5.在C語言中，以下哪個宏定義用于獲取線程ID？

A.pthread_self()

B.thread_self()

C.get_thread_id()

D.thread_id()

6.以下哪個函數(shù)用于設置線程的取消類型？

A.pthread_setcanceltype()

B.thread_setcanceltype()

C.set_thread_cancel_type()

D.cancel_thread_type()

7.在C語言中，以下哪個函數(shù)用于檢查線程是否可以被取消？

A.pthread_testcancel()

B.thread_testcancel()

C.test_thread_cancel()

D.is_thread_cancelable()

8.以下哪個函數(shù)用于阻塞當前線程，直到另一個線程調用pthread_cond_signal()？

A.pthread_cond_wait()

B.thread_cond_wait()

C.wait_cond()

D.cond_wait()

9.在C語言中，以下哪個函數(shù)用于在指定條件變量上等待，直到另一個線程調用pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast()？

A.pthread_cond_timedwait()

B.thread_cond_timedwait()

C.timed_wait_cond()

D.cond_timedwait()

10.以下哪個函數(shù)用于銷毀一個已創(chuàng)建的線程？

A.pthread_detach()

B.thread_detach()

C.detach_thread()

D.destroy_thread()

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.在C語言中，以下哪些是線程的基本狀態(tài)？

A.創(chuàng)建狀態(tài)

B.運行狀態(tài)

C.阻塞狀態(tài)

D.結束狀態(tài)

2.以下哪些是線程同步的方法？

A.互斥鎖

B.條件變量

C.信號量

D.線程局部存儲

3.在C語言中，以下哪些函數(shù)是線程間通信的機制？

A.pthread_cond_signal()

B.pthread_cond_broadcast()

C.pthread_mutex_lock()

D.pthread_mutex_unlock()

4.以下哪些函數(shù)用于線程的優(yōu)先級設置？

A.pthread_setschedparam()

B.pthread_getschedparam()

C.pthread_setpriority()

D.pthread_getpriority()

5.在C語言中，以下哪些是線程的屬性？

A.線程優(yōu)先級

B.線程取消狀態(tài)

C.線程取消類型

D.線程棧大小

6.以下哪些函數(shù)用于線程的動態(tài)創(chuàng)建？

A.pthread_create()

B.pthread_self()

C.pthread_join()

D.pthread_detach()

7.在C語言中，以下哪些函數(shù)用于線程的靜態(tài)創(chuàng)建？

A.thread_create()

B.thread_self()

C.thread_join()

D.thread_detach()

8.以下哪些是線程間同步的互斥鎖類型？

A.PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER

B.PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE

C.PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP

D.PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP

9.在C語言中，以下哪些是線程的條件變量類型？

A.PTHREAD_COND_INITIALIZER

B.PTHREAD_CONDATTR_INITIALIZER

C.PTHREAD_CONDATTR_PTHREAD_PROCESS_SHARED

D.PTHREAD_CONDATTR_PTHREAD_PROCESS_PRIVATE

10.以下哪些是線程的調度策略？

A.SCHED_RR

B.SCHED_FIFO

C.SCHED_OTHER

D.SCHED_BATCH

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C語言中，線程和進程是同義詞，都可以用來描述程序執(zhí)行的基本單位。（×）

2.線程的創(chuàng)建和銷毀都是動態(tài)進行的，而進程的創(chuàng)建和銷毀則是靜態(tài)的。（√）

3.在C語言中，線程的優(yōu)先級可以由用戶自定義，并且可以影響線程的調度。（√）

4.如果一個線程正在等待某個條件變量，那么它將無法被其他線程喚醒。（×）

5.在C語言中，互斥鎖可以防止多個線程同時訪問共享資源，從而保證數(shù)據(jù)的一致性。（√）

6.在C語言中，線程的局部存儲（TLS）是線程特有的存儲區(qū)域，用于存儲線程特有的數(shù)據(jù)。（√）

7.在C語言中，pthread_cond_signal()函數(shù)可以喚醒所有等待在某個條件變量上的線程。（×）

8.在C語言中，線程的取消類型決定了線程何時被取消，以及取消時的行為。（√）

9.在C語言中，線程可以通過pthread_cond_timedwait()函數(shù)在指定時間內等待某個條件變量。（√）

10.在C語言中，線程的調度策略決定了線程在CPU上的執(zhí)行順序。（√）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述C語言中線程的幾種基本狀態(tài)，并解釋每個狀態(tài)的特點。

2.解釋C語言中互斥鎖的作用，以及如何在多線程環(huán)境中使用互斥鎖來保護共享資源。

3.描述C語言中線程局部存儲（TLS）的概念，并說明為什么線程局部存儲對于線程安全是重要的。

4.簡述C語言中線程間通信的基本機制，并舉例說明如何使用這些機制實現(xiàn)線程間的同步。

5.解釋C語言中線程的調度策略，并說明如何通過調整線程的優(yōu)先級來影響線程的調度。

6.闡述C語言中線程取消的概念，包括取消類型、取消函數(shù)以及取消時線程的行為。

試卷答案如下

一、單項選擇題答案及解析

1.D.線程狀態(tài)

解析：線程狀態(tài)不是線程的屬性，它是線程執(zhí)行過程中的一個狀態(tài)，如創(chuàng)建狀態(tài)、運行狀態(tài)等。

2.A.pthread_create()

解析：pthread_create()是POSIX線程庫中用于創(chuàng)建線程的函數(shù)。

3.D.所有可能的機制

解析：線程的并發(fā)執(zhí)行可以通過信號量、條件變量、互斥鎖等多種機制實現(xiàn)。

4.B.pthread_exit()

解析：pthread_exit()用于線程主動結束執(zhí)行，并返回結束狀態(tài)。

5.A.pthread_self()

解析：pthread_self()函數(shù)返回當前線程的標識符。

6.A.pthread_setcanceltype()

解析：pthread_setcanceltype()用于設置線程的取消類型。

7.A.pthread_testcancel()

解析：pthread_testcancel()是一個宏，用于線程取消點。

8.A.pthread_cond_wait()

解析：pthread_cond_wait()使當前線程阻塞，直到另一個線程調用pthread_cond_signal()。

9.A.pthread_cond_timedwait()

解析：pthread_cond_timedwait()在指定時間內等待條件變量。

10.A.pthread_detach()

解析：pthread_detach()用于使線程分離，即線程結束后自動回收資源。

二、多項選擇題答案及解析

1.A.創(chuàng)建狀態(tài)

B.運行狀態(tài)

C.阻塞狀態(tài)

D.結束狀態(tài)

解析：線程的基本狀態(tài)包括創(chuàng)建狀態(tài)、運行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)和結束狀態(tài)。

2.A.互斥鎖

B.條件變量

C.信號量

D.線程局部存儲

解析：這些都是線程同步的方法，用于協(xié)調線程間的資源共享。

3.A.pthread_cond_signal()

B.pthread_cond_broadcast()

C.pthread_mutex_lock()

D.pthread_mutex_unlock()

解析：這些函數(shù)用于線程間通信，實現(xiàn)線程同步。

4.A.pthread_setschedparam()

B.pthread_getschedparam()

C.pthread_setpriority()

D.pthread_getpriority()

解析：這些函數(shù)用于設置和獲取線程的調度策略和優(yōu)先級。

5.A.線程優(yōu)先級

B.線程取消狀態(tài)

C.線程取消類型

D.線程棧大小

解析：這些都是線程的屬性，定義了線程的行為和資源。

6.A.pthread_create()

B.pthread_self()

C.pthread_join()

D.pthread_detach()

解析：這些函數(shù)用于線程的創(chuàng)建、標識、等待和分離。

7.A.thread_create()

B.thread_self()

C.thread_join()

D.thread_detach()

解析：這些函數(shù)與pthread系列函數(shù)功能類似，用于線程管理。

8.A.PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER

B.PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE

C.PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP

D.PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP

解析：這些宏定義用于創(chuàng)建不同類型的互斥鎖。

9.A.PTHREAD_COND_INITIALIZER

B.PTHREAD_CONDATTR_INITIALIZER

C.PTHREAD_CONDATTR_PTHREAD_PROCESS_SHARED

D.PTHREAD_CONDATTR_PTHREAD_PROCESS_PRIVATE

解析：這些宏定義用于創(chuàng)建和設置條件變量的屬性。

10.A.SCHED_RR

B.SCHED_FIFO

C.SCHED_OTHER

D.SCHED_BATCH

解析：這些是線程的調度策略，決定了線程在CPU上的執(zhí)行順序。

三、判斷題答案及解析

1.×

解析：線程和進程不是同義詞，線程是進程的一部分。

2.√

解析：線程的創(chuàng)建和銷毀是動態(tài)進行的，可以根據(jù)需要隨時創(chuàng)建和銷毀。

3.√

解析：線程的優(yōu)先級可以由用戶設置，并通過調度策略影響線程的執(zhí)行。

4.×

解析：如果線程正在等待某個條件變量，可以通過pthread_cond_signal()喚醒它。

5.√

解析：互斥鎖可以防止多個線程同時訪問共享資源，從而保證數(shù)據(jù)的一致性。

6.√

解析：線程局部存儲是線程特有的存儲區(qū)域，用于存儲線程特有的數(shù)據(jù)。

7.×

解析：pthread_cond_signal()只能喚醒一個等待在條件變量上的線程。

8.√

解析：線程的取消類型決定了線程何時被取消，以及取消時的行為。

9.√

解析：pthread_cond_timedwait()可以在指定時間內等待條件變量。

10.√

解析：線程的調度策略決定了線程在CPU上的執(zhí)行順序。

四、簡答題答案及解析

1.線程的基本狀態(tài)包括創(chuàng)建狀態(tài)、運行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)和結束狀態(tài)。創(chuàng)建狀態(tài)表示線程被創(chuàng)建但尚未運行；運行狀態(tài)表示線程正在執(zhí)行；阻塞狀態(tài)表示線程由于某些原因（如等待鎖、等待條件變量等）無法執(zhí)行；結束狀態(tài)表示線程已完成執(zhí)行或被取消。

2.互斥鎖用于防止多個線程同時訪問共享資源，保證數(shù)據(jù)的一致性。在多線程環(huán)境中，當一個線程需要訪問共享資源時，它會嘗試獲取互斥鎖，如果成功則繼續(xù)執(zhí)行，如果失敗則等待直到鎖被釋放。這樣，在任何時刻只有一個線程能夠訪問共享資源。

3.線程局部存儲（TLS）是線程特有的存儲區(qū)域，用于存儲線程特有的數(shù)據(jù)。它允許線程在多個函數(shù)調用中保持數(shù)據(jù)的一致性，而不必擔心數(shù)據(jù)在多個線程之間共享時產(chǎn)生沖突。TLS對于線程安全是重要的，因為它可以避免線程間數(shù)據(jù)競爭和同步問題。

4.線程間通信的基本機制包括信號量、條件變量和互斥鎖。信號量用于線程同步，允許多個線程訪問共享