一篇让你明白进程与线程之间的区别与联系前言

爱被打了一巴掌 2023-03-03 14:27 9阅读 0赞

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本章主要介绍进程与线程的区别与联系相关知识点，也是我们面试过程中，经常会问到的了一个问题。希望通过这篇文章，能让大家理解相关知识点~

涉及面试题：

*  1.进程与线程之间有什么区别？
 *  2.进程、线程都各有什么特点？
 *  3.进程之间的是怎么进行交互的呢？
 *  4.什么是缓冲区溢出？
 *  5.进程之间如何进行交互？
 *  6.线程之间如何进行交互？

> 上面的面试题可以看出，其实都是一回事，只是换了一种提问方式，只要我们能掌握核心要点，随便面试官怎么提问，我们都能轻松应对！

## 1. 小栗子： ##

我们生活中有许许多多关于进程与线程的小栗子，比如：1.我们使用打开一个微信软件，这个时候就开启了一个进程，
    当我们在微信里面进行各种操作（查看朋友圈，扫一扫...），这么多的操作就是线程。
    所以我们可以说“进程”是包含“线程”的，“线程”是“进程”的一个子集。

> **来源百度百科：**

**进程（Process）** 是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。 在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

**线程（thread）** 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

> 我们简单总结下：

进程：指在系统中正在运行的一个应用程序；程序一旦运行就是进程；进程——资源分配的最小单位。

线程：系统分配处理器时间资源的基本单元，或者说进程之内独立执行的一个单元执行流。线程——程序执行的最小单位。

## 2. 深入理解： ##

![进程][format_png]

### 2.1 进程(线程+内存+文件/网络句柄) ###

我们通过上面的图片进行进一步理解：

**“内存”：**  
我们通常所理解的内存是我们所见到的(2G/4G/8G/16G)物理内存,它为什么会在进程之中呢？  
实际上，这里的内存是逻辑内存。指的是内存的寻址空间。每个进程的内存是相互独立的。  
否则的话会出现一个问题：我们把指针的值改一改就指向其他进程的内存了，通过这样我们岂不是就可以看到其他进程中"微信"或者是"网上银行"的信息，  
这样的话，那我们的微信聊天记录或者是银行账户的信息就都被别人找到了，这是一个很危险的信号！显然这样是不可能的。

**“文件/网络句柄”：**  
它们是所有的进程所共有的，例如打开同一个文件，去抢同一个网络的端口这样的操作是被允许的。

**“线程”：**  
接下来，我们就要介绍一下我们的“线程”有关知识

![线程][format_png 1]

### 2.2 线程(栈+PC+TLS) ###

2.2.1 栈:

我们通常都是说调用堆栈，其实这里的堆是没有含义的，调用堆栈就是调用栈的意思。  
那么我们的栈里面有什么呢？  
我们从主线程的入口main函数，会不断的进行函数调用，  
每次调用的时候，会把所有的参数和返回地址压入到栈中。

2.2.2 PC：

Program Counter 程序计数器，操作系统真正运行的是一个个的线程，  
而我们的进程只是它的一个容器。PC就是指向当前的指令，而这个指令是放在内存中。  
每个线程都有一串自己的指针，去指向自己当前所在内存的指针。  
计算机绝大部分是存储程序性的，说的就是我们的数据和程序是存储在同一片内存里的  
这个内存中既有我们的数据变量又有我们的程序。所以我们的PC指针就是指向我们的内存的。

2.2.2.1 缓冲区溢出

例如我们经常听到一个漏洞：**缓冲区溢出**  
这是什么意思呢？  
例如：我们有个地方要输入用户名，本来是用来存数据的地方。  
然后黑客把数据输入的特别长。这个长度超出了我们给数据存储的内存区，这时候跑到了  
我们给程序分配的一部分内存中。黑客就可以通过这种办法将他所要运行的代码  
写入到用户名框中，来植入进来。我们的解决方法就是，用用户名的长度来限制不要超过  
用户名的缓冲区的大小来解决。

2.3 TLS:

全称：thread local storage  
之前我们看到每个进程都有自己独立的内存，这时候我们想，我们的线程有没有一块独立的内存呢?答案是有的，就是TLS。  
可以用来存储我们线程所独有的数据。  
可以看到：线程才是我们操作系统所真正去运行的，而进程呢，则是像容器一样他把需要的一些东西放在了一起，而把不需要的东西做了一层隔离，进行隔离开来。

### 3. 进程之间的是怎么进行交互的呢？ ###

通过TCP/IP的端口来实现

`在后续的文章中我们将一一详细介绍！`

### 4. 线程之间又是怎样进行交互？ ###

线程的通信就比较简单，有一大块共享的内存，只要大家的指针是同一个就可以看到各自的内存。

`在后续的文章中我们将一一详细介绍！`

### 5.小结： ###

1.进程要分配一大部分的内存，而线程只需要分配一部分栈就可以了.  
2.一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.  
3.进程是资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位。  
4.一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一个进程中的多个线程之间可以并发执行.

## 文末 ##

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