第4章 并发编程

一、知识点归纳

并行计算导论

1. 顺序算法与并行算法

   • begin-end
   • cobegin-end

2. 并行性与并发性

线程

1. 原理

2. 优点

   • 线程创建和切换速度更快
   • 线程的响应速度更快
   • 线程更适合并行计算

3. 缺点

   • 线程需要来自用户的明确同步
   • 许多库函数可能对线程不安全
   • 在单CPU系统上，使用线程解决问题实际上要比使用顺序程序更慢

线程操作

与进程类似。

线程管理函数

1. 创建线程
   • int pthread_create (pthread_t *pthread_id, pthread_attr_t *attr, void (func)(void *), void *arg);
2. 线程ID
   • int pthread_equal (pthread_t t1, pthread_t t2);
3. 线程终止
   • int pthread_exit (void *status);
4. 线程连接
   • int pthread_join (pthread_t thread, void **status_ptr);

线程示例程序

1. 用线程计算矩阵的和
2. 用线程快速排序

线程同步

1. 互斥量
   • 允许执行实体仅在有锁的情况下才能继续执行
   • 初始化互斥量
     1. 静态方法
     2. 动态方法
   • 线程使用互斥量来保护共享数据对象。
   • 典型用法
2. 死锁预防
   • 互斥量使用封锁协议
   • 死锁
   • 死锁预防
3. 条件变量
   • 提供一种线性协作的方法
   • 初始化方法
     1. 静态方法
     2. 动态方法
4. 生产者-消费者问题
   • 有限缓冲问题
5. 信号量
   • 进程同步的一般机制
6. 屏障
7. 用并发线程解线性方程组
   • 高斯消元算法
     1. 行简化
        • 部分选主元法
     2. 回代
   • 高斯消元算法的并行化
8. Linux中的线程
   • Linux不区分进程和线程，都由clone()系统调用创建

二、ChatGPT