C++多線程處理考題及答案明細VIP

C++多線程處理考題及答案明細姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.下列關(guān)于C++線程的描述，正確的是（）。

A.線程是程序的基本執(zhí)行單元

B.線程是比進程更小的獨立運行的基本單位

C.線程是程序執(zhí)行中的一個獨立序列

D.以上都是

2.在C++中，創(chuàng)建線程的方法不包括（）。

A.使用`std::thread`類

B.使用`pthread_create`函數(shù)

C.使用`std::async`函數(shù)

D.使用`std::future`類

3.關(guān)于線程的同步，下列說法正確的是（）。

A.線程同步會導(dǎo)致程序運行速度變慢

B.線程同步可以防止多個線程同時訪問共享資源

C.線程同步是線程的必要屬性

D.線程同步是線程的充分條件

4.在C++中，互斥鎖（mutex）用于（）。

A.線程同步

B.線程通信

C.線程調(diào)度

D.線程創(chuàng)建

5.下列關(guān)于條件變量的描述，正確的是（）。

A.條件變量用于線程間的同步

B.條件變量用于線程間的通信

C.條件變量用于線程間的調(diào)度

D.以上都是

6.在C++中，以下哪個不是線程的屬性（）。

A.線程ID

B.線程狀態(tài)

C.線程棧大小

D.線程優(yōu)先級

7.下列關(guān)于線程安全的描述，正確的是（）。

A.線程安全意味著多個線程可以同時訪問共享資源

B.線程安全意味著多個線程可以并行執(zhí)行

C.線程安全意味著多個線程可以互不干擾地執(zhí)行

D.線程安全意味著程序在多線程環(huán)境下不會出現(xiàn)錯誤

8.以下哪個不是C++11中線程庫的成員函數(shù)（）。

A.`std::thread::join()`

B.`std::thread::detach()`

C.`std::thread::yield()`

D.`std::thread::sleep_for()`

9.在C++中，以下哪個不是線程間的通信機制（）。

A.管道

B.信號量

C.互斥鎖

D.條件變量

10.下列關(guān)于線程池的描述，正確的是（）。

A.線程池可以提高程序的執(zhí)行效率

B.線程池可以減少程序的資源消耗

C.線程池可以避免頻繁創(chuàng)建和銷毀線程

D.以上都是

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.以下關(guān)于線程的生命周期，正確的描述包括（）。

A.線程可以處于新建狀態(tài)

B.線程可以處于就緒狀態(tài)

C.線程可以處于阻塞狀態(tài)

D.線程可以處于終止狀態(tài)

E.線程可以處于運行狀態(tài)

2.在C++中，線程間通信的方式有（）。

A.管道

B.信號量

C.互斥鎖

D.條件變量

E.線程同步

3.以下關(guān)于互斥鎖（mutex）的說法正確的是（）。

A.互斥鎖可以保證同一時間只有一個線程可以訪問共享資源

B.互斥鎖可以用于實現(xiàn)線程同步

C.互斥鎖可以提高程序的執(zhí)行效率

D.互斥鎖可以防止死鎖

E.互斥鎖可以減少線程間的通信

4.以下哪些是線程同步的方法（）。

A.互斥鎖

B.信號量

C.條件變量

D.事件

E.消息隊列

5.在C++中，以下哪些是線程池的優(yōu)點（）。

A.減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷

B.提高程序的執(zhí)行效率

C.避免過多的線程競爭

D.便于線程的管理

E.可以根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整線程數(shù)量

6.以下哪些是C++11線程庫中提供的同步原語（）。

A.互斥鎖（mutex）

B.條件變量（condition_variable）

C.等待組（future）

D.線程局部存儲（thread_local）

E.共享內(nèi)存（shared_mutex）

7.以下哪些是C++11線程庫中提供的線程支持功能（）。

A.創(chuàng)建線程

B.線程同步

C.線程通信

D.線程調(diào)度

E.線程池管理

8.以下關(guān)于線程池的線程管理的描述，正確的是（）。

A.線程池中的線程數(shù)量是固定的

B.線程池中的線程可以重復(fù)利用

C.線程池中的線程可以動態(tài)增加

D.線程池中的線程可以動態(tài)減少

E.線程池中的線程可以在任務(wù)完成后銷毀

9.在C++中，以下哪些是線程間同步的常見問題（）。

A.線程競爭

B.死鎖

C.活鎖

D.暫停

E.沖突

10.以下哪些是C++11線程庫中提供的線程安全數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（）。

A.互斥鎖

B.條件變量

C.等待組

D.線程局部存儲

E.共享內(nèi)存

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C++中，每個線程都有自己獨立的內(nèi)存空間。（）

2.線程創(chuàng)建后，會立即開始執(zhí)行任務(wù)。（）

3.使用互斥鎖可以避免多個線程同時訪問共享資源時的數(shù)據(jù)不一致問題。（）

4.信號量可以用于線程間的同步。（）

5.條件變量可以用來阻塞和喚醒線程。（）

6.在C++中，線程池可以提高程序的執(zhí)行效率。（）

7.線程池中的線程數(shù)量是可以動態(tài)調(diào)整的。（）

8.線程同步會導(dǎo)致程序的執(zhí)行速度變慢。（）

9.在C++中，互斥鎖和條件變量可以同時使用。（）

10.在C++11中，`std::thread`類的成員函數(shù)`join()`可以用來等待線程執(zhí)行結(jié)束。（）

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各個狀態(tài)。

2.解釋什么是互斥鎖，以及它在線程同步中的作用。

3.簡述C++中線程間通信的基本方法。

4.什么是線程池？為什么使用線程池可以提高程序的執(zhí)行效率？

5.解釋條件變量的作用，以及如何在C++中使用條件變量。

6.簡述在C++中實現(xiàn)線程安全的幾種常見方法。

試卷答案如下

一、單項選擇題

1.D

解析：線程是程序中獨立執(zhí)行的基本單位，也是比進程更小的獨立運行的基本單位。

2.D

解析：`std::thread`類、`pthread_create`函數(shù)和`std::async`函數(shù)都是創(chuàng)建線程的方法，而`std::future`類主要用于獲取異步操作的結(jié)果。

3.B

解析：線程同步的主要目的是防止多個線程同時訪問共享資源，從而避免數(shù)據(jù)不一致的問題。

4.A

解析：互斥鎖用于保護共享資源，確保同一時間只有一個線程可以訪問該資源。

5.A

解析：條件變量主要用于線程間的同步，它允許線程在某個條件未滿足時等待，并在條件滿足時被喚醒。

6.D

解析：線程ID、線程狀態(tài)和線程棧大小都是線程的屬性，而線程優(yōu)先級在某些操作系統(tǒng)中可能不是線程的屬性。

7.C

解析：線程安全意味著在多線程環(huán)境下，程序不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致或錯誤。

8.C

解析：`std::thread::join()`、`std::thread::detach()`和`std::thread::sleep_for()`都是`std::thread`類的成員函數(shù)，而`std::future`類不是。

9.D

解析：管道、信號量和條件變量都是線程間的通信機制，而互斥鎖主要用于同步。

10.D

解析：線程池可以提高程序的執(zhí)行效率，因為它可以減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷，并且可以避免過多的線程競爭。

二、多項選擇題

1.A,B,C,D,E

解析：線程的生命周期包括新建、就緒、阻塞、終止和運行狀態(tài)。

2.A,B,C,D,E

解析：線程間通信可以通過管道、信號量、互斥鎖、條件變量和消息隊列等方式實現(xiàn)。

3.A,B,D

解析：互斥鎖可以保證同一時間只有一個線程訪問共享資源，用于線程同步，并可以防止死鎖。

4.A,B,C,D,E

解析：線程同步的方法包括互斥鎖、信號量、條件變量、事件和消息隊列。

5.A,B,C,D,E

解析：線程池的優(yōu)點包括減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷、提高執(zhí)行效率、避免線程競爭和便于線程管理。

6.A,B,C,D,E

解析：C++11線程庫中提供的同步原語包括互斥鎖、條件變量、等待組、線程局部存儲和共享內(nèi)存。

7.A,B,C,D,E

解析：C++11線程庫中提供的線程支持功能包括創(chuàng)建線程、線程同步、線程通信、線程調(diào)度和線程池管理。

8.B,C,D,E

解析：線程池中的線程可以重復(fù)利用、動態(tài)增加和動態(tài)減少，任務(wù)完成后線程可以銷毀。

9.A,B,C,E

解析：線程間同步的常見問題包括線程競爭、死鎖、活鎖和沖突。

10.A,B,C,D,E

解析：C++11線程庫中提供的線程安全數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括互斥鎖、條件變量、等待組、線程局部存儲和共享內(nèi)存。

三、判斷題

1.√

解析：線程確實有自己的內(nèi)存空間，但共享進程的地址空間。

2.×

解析：線程創(chuàng)建后并不會立即開始執(zhí)行任務(wù)，它需要調(diào)度到CPU上才能執(zhí)行。

3.√

解析：互斥鎖確保在任一時刻只有一個線程可以訪問共享資源，從而避免數(shù)據(jù)不一致。

4.√

解析：信號量可以用于線程間的同步，通過增加和減少信號量值來控制線程訪問共享資源。

5.√

解析：條件變量允許線程在某個條件未滿足時等待，并在條件滿足時被喚醒。

6.√

解析：線程池可以提高程序的執(zhí)行效率，因為它減少了線程的創(chuàng)建和銷毀開銷。

7.×

解析：線程池中的線程數(shù)量通常是固定的，但在某些情況下也可以動態(tài)調(diào)整。

8.×

解析：線程同步可以確保資源訪問的順序，不一定導(dǎo)致執(zhí)行速度變慢。

9.√

解析：互斥鎖和條件變量可以同時使用，以實現(xiàn)復(fù)雜的同步機制。

10.√

解析：`std::thread::join()`可以用來等待線程執(zhí)行結(jié)束，確保主線程等待所有線程完成后才繼續(xù)執(zhí)行。

四、簡答題

1.線程的生命周期包括新建、就緒、阻塞、終止和運行狀態(tài)。新建狀態(tài)指線程被創(chuàng)建但尚未開始執(zhí)行；就緒狀態(tài)指線程準備好執(zhí)行，等待CPU調(diào)度；阻塞狀態(tài)指線程因某些原因無法執(zhí)行，如等待鎖或條件變量；終止狀態(tài)指線程執(zhí)行結(jié)束；運行狀態(tài)指線程正在CPU上執(zhí)行。

2.互斥鎖是一種同步機制，用于確保在任一時刻只有一個線程可以訪問共享資源。它通過鎖定和解鎖操作來控制線程對資源的訪問，從而避免數(shù)據(jù)不一致。

3.線程間通信的基本方法包括共享內(nèi)存、消息傳遞和條件變量。共享內(nèi)存允許線程通過共享的內(nèi)存區(qū)域進行通信；消息傳遞通過消息隊列或管道進行；條件變量用于線程間的同步，允許線程在某個條件未滿足時等待，并在條件滿足時被喚醒。

4.線程池是一組預(yù)先創(chuàng)建并管理的線程集合，用于執(zhí)行并發(fā)任務(wù)。使用線程池可以提高程序的執(zhí)行效率，因為它減少了線程的創(chuàng)建和銷毀開銷，并且可以避免過多的線程競爭。

5.條件變量用于線程間的同步，