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文檔簡介
多線程編程相關(guān)試題及答案姓名:____________________
一、單項選擇題(每題2分,共10題)
1.下列關(guān)于線程的描述,正確的是()
A.線程是程序的基本運行單位
B.線程是CPU的基本執(zhí)行單位
C.線程是進(jìn)程的執(zhí)行部分
D.線程是進(jìn)程的一個實例
2.在C++中,使用以下哪個頭文件來包含線程相關(guān)的函數(shù)和類()
A.<thread>
B.<mutex>
C.<condition_variable>
D.以上都是
3.以下哪個函數(shù)用于創(chuàng)建線程()
A.thread::create
B.thread::start
C.thread::join
D.thread::detach
4.在C++中,以下哪個關(guān)鍵字用于聲明線程()
A.create
B.start
C.join
D.detach
5.以下哪個函數(shù)用于線程同步()
A.mutex::lock
B.mutex::unlock
C.mutex::try_lock
D.以上都是
6.以下哪個類用于實現(xiàn)互斥鎖()
A.semaphore
B.mutex
C.condition_variable
D.future
7.以下哪個類用于實現(xiàn)條件變量()
A.semaphore
B.mutex
C.condition_variable
D.future
8.以下哪個函數(shù)用于在線程間傳遞數(shù)據(jù)()
A.mutex::wait
B.mutex::notify
C.condition_variable::notify_all
D.以上都不是
9.以下哪個操作用于將線程的執(zhí)行狀態(tài)設(shè)置為就緒()
A.thread::create
B.thread::start
C.thread::join
D.thread::detach
10.以下哪個操作用于等待線程結(jié)束()
A.thread::create
B.thread::start
C.thread::join
D.thread::detach
二、填空題(每題2分,共5題)
1.在C++中,創(chuàng)建線程可以使用_________關(guān)鍵字。
2.互斥鎖是一種用于實現(xiàn)_________的同步機(jī)制。
3.條件變量通常與_________一起使用。
4.在多線程程序中,可以使用_________來保證數(shù)據(jù)的一致性。
5.線程的執(zhí)行狀態(tài)有_________、_________和_________。
三、簡答題(每題5分,共10分)
1.簡述線程和進(jìn)程的區(qū)別。
2.簡述互斥鎖和條件變量的作用。
四、編程題(每題10分,共20分)
1.編寫一個C++程序,使用互斥鎖實現(xiàn)兩個線程之間的數(shù)據(jù)交換。
2.編寫一個C++程序,使用條件變量實現(xiàn)生產(chǎn)者-消費者問題。
二、多項選擇題(每題3分,共10題)
1.以下哪些是C++11中引入的新特性()
A.auto類型推導(dǎo)
B.lambda表達(dá)式
C.強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
D.nullptr關(guān)鍵字
2.以下哪些是C++線程庫中的同步原語()
A.mutex
B.semaphore
C.condition_variable
D.future
3.以下哪些是線程的基本狀態(tài)()
A.等待就緒
B.運行
C.阻塞
D.終止
4.以下哪些是線程的創(chuàng)建方式()
A.靜態(tài)創(chuàng)建
B.動態(tài)創(chuàng)建
C.線程池創(chuàng)建
D.線程組創(chuàng)建
5.以下哪些是線程間通信的方式()
A.等待/通知機(jī)制
B.信號量
C.互斥鎖
D.共享內(nèi)存
6.以下哪些是線程池的優(yōu)點()
A.提高程序性能
B.簡化線程管理
C.資源復(fù)用
D.降低系統(tǒng)開銷
7.以下哪些是C++中互斥鎖的使用場景()
A.保護(hù)共享資源
B.防止數(shù)據(jù)競爭
C.實現(xiàn)條件變量
D.線程同步
8.以下哪些是條件變量的使用場景()
A.生產(chǎn)者-消費者問題
B.等待/通知機(jī)制
C.線程同步
D.資源分配
9.以下哪些是線程池的缺點()
A.線程池大小不易控制
B.線程池創(chuàng)建和銷毀開銷大
C.線程池可能導(dǎo)致死鎖
D.線程池不適合計算密集型任務(wù)
10.以下哪些是C++11中線程庫的線程安全特性()
A.線程局部存儲
B.線程同步
C.線程取消
D.線程優(yōu)先級
三、判斷題(每題2分,共10題)
1.線程是操作系統(tǒng)分配處理器時間的基本單位。()
2.在C++中,每個線程都必須有一個唯一的線程ID。()
3.使用互斥鎖可以保證多個線程同時訪問共享資源時的數(shù)據(jù)一致性。()
4.條件變量可以用來阻塞一個線程,直到另一個線程發(fā)出信號。()
5.在C++中,線程池可以自動管理線程的創(chuàng)建和銷毀。()
6.在C++中,互斥鎖和條件變量是線程同步的兩種不同機(jī)制。()
7.線程池可以提高程序的響應(yīng)速度和資源利用率。()
8.線程池的大小應(yīng)該根據(jù)程序的實際需求來確定。()
9.在C++中,使用互斥鎖時,必須確保鎖的釋放順序與獲取順序一致。()
10.在C++中,線程的優(yōu)先級可以通過線程屬性來設(shè)置。()
四、簡答題(每題5分,共6題)
1.簡述C++中線程的生命周期及其主要狀態(tài)。
2.解釋什么是線程局部存儲(TLS),并說明其作用。
3.簡述互斥鎖和條件變量在多線程編程中的應(yīng)用。
4.描述C++11線程庫中線程池的基本工作原理。
5.解釋什么是線程取消,并說明C++11中如何實現(xiàn)線程取消。
6.簡述在多線程編程中,如何避免死鎖。
試卷答案如下
一、單項選擇題(每題2分,共10題)
1.A
解析思路:線程是程序的基本運行單位,是執(zhí)行的最小單位。
2.D
解析思路:所有線程相關(guān)的函數(shù)和類都包含在頭文件<thread>中。
3.B
解析思路:thread::start函數(shù)用于啟動線程的執(zhí)行。
4.D
解析思路:在C++中,使用detach關(guān)鍵字來聲明線程。
5.D
解析思路:mutex類提供了lock、unlock和try_lock等成員函數(shù)用于線程同步。
6.B
解析思路:mutex類用于實現(xiàn)互斥鎖,確保一次只有一個線程可以訪問共享資源。
7.C
解析思路:condition_variable類用于實現(xiàn)條件變量,與互斥鎖一起使用以實現(xiàn)線程間的通信。
8.D
解析思路:在C++中,沒有函數(shù)專門用于在線程間傳遞數(shù)據(jù),通常通過共享內(nèi)存或線程特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
9.B
解析思路:thread::start將線程的執(zhí)行狀態(tài)設(shè)置為就緒,準(zhǔn)備開始執(zhí)行。
10.C
解析思路:thread::join操作用于等待線程結(jié)束,將線程的執(zhí)行狀態(tài)設(shè)置為終止。
二、多項選擇題(每題3分,共10題)
1.A,B,D
解析思路:auto、lambda和nullptr是C++11引入的新特性。
2.A,B,C
解析思路:mutex、semaphore和condition_variable是C++線程庫中的同步原語。
3.B,C,D
解析思路:線程的基本狀態(tài)包括運行、阻塞和終止。
4.A,B,C,D
解析思路:線程可以通過靜態(tài)創(chuàng)建、動態(tài)創(chuàng)建、線程池創(chuàng)建和線程組創(chuàng)建。
5.A,B,D
解析思路:等待/通知機(jī)制、信號量和共享內(nèi)存是線程間通信的方式。
6.A,B,C
解析思路:線程池可以提高性能,簡化線程管理,實現(xiàn)資源復(fù)用。
7.A,B,D
解析思路:互斥鎖用于保護(hù)共享資源,防止數(shù)據(jù)競爭,實現(xiàn)條件變量和線程同步。
8.A,B,C
解析思路:條件變量用于生產(chǎn)者-消費者問題,等待/通知機(jī)制,線程同步和資源分配。
9.A,B,C
解析思路:線程池大小不易控制,創(chuàng)建和銷毀開銷大,可能導(dǎo)致死鎖,不適合計算密集型任務(wù)。
10.A,B,C,D
解析思路:線程局部存儲、線程同步、線程取消和線程優(yōu)先級是C++11線程庫的線程安全特性。
三、判斷題(每題2分,共10題)
1.√
解析思路:線程確實是操作系統(tǒng)分配處理器時間的基本單位。
2.×
解析思路:在C++中,線程ID并不是必須唯一的,可以根據(jù)需要自定義。
3.√
解析思路:互斥鎖確保一次只有一個線程可以訪問共享資源,從而保證數(shù)據(jù)一致性。
4.√
解析思路:條件變量可以阻塞線程直到另一個線程發(fā)出信號。
5.√
解析思路:線程池確實可以自動管理線程的創(chuàng)建和銷毀。
6.√
解析思路:互斥鎖和條件變量是兩種不同的線程同步機(jī)制。
7.√
解析思路:線程池可以提高程序的響應(yīng)速度和資源利用率。
8.√
解析思路:線程池的大小應(yīng)根據(jù)程序的實際需求來確定。
9.√
解析思路:在C++中,確保互斥鎖的釋放順序與獲取順序一致是必要的。
10.√
解析思路:在C++中,線程的優(yōu)先級可以通過線程屬性來設(shè)置。
四、簡答題(每題5分,共6題)
1.線程的生命周期包括創(chuàng)建、就緒、運行、阻塞和終止等狀態(tài)。創(chuàng)建狀態(tài)表示線程已經(jīng)被創(chuàng)建但尚未就緒;就緒狀態(tài)表示線程已經(jīng)準(zhǔn)備好運行,等待CPU分配時間;運行狀態(tài)表示線程正在執(zhí)行;阻塞狀態(tài)表示線程因為某些原因暫時無法執(zhí)行;終止?fàn)顟B(tài)表示線程執(zhí)行完成或者被強(qiáng)制終止。
2.線程局部存儲(TLS)是線程獨有的存儲區(qū)域,每個線程都有自己的數(shù)據(jù)副本。TLS用于存儲線程特有的數(shù)據(jù),避免數(shù)據(jù)競爭和沖突。TLS的作用是保證線程安全,避免多個線程共享同一份數(shù)據(jù)時產(chǎn)生的問題。
3.互斥鎖用于保護(hù)共享資源,防止多個線程同時訪問共享資源導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致。條件變量用于在線程間進(jìn)行同步,通過阻塞等待某個條件成立,并通知其他線程條件已滿足。
4.線程池的基本工作原理是預(yù)先創(chuàng)建一定數(shù)量的線程,并將這些線程放入池中
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