C++多線程編程試題及答案

C++多線程編程試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.C++中，以下哪個函數(shù)用于創(chuàng)建線程？

A.thread()

B.createThread()

C.pthread_create()

D.CreateThread()

2.在C++中，以下哪個關(guān)鍵字用于聲明線程局部存儲？

A.thread_local

B.local_thread

C.TLS

D.ThreadLocal

3.以下哪個函數(shù)用于獲取當(dāng)前線程的ID？

A.pthread_self()

B.GetCurrentThreadId()

C.GetThreadId()

D.thread_id()

4.在C++中，以下哪個關(guān)鍵字用于同步線程？

A.mutex

B.semaphore

C.condition_variable

D.all_of

5.以下哪個函數(shù)用于釋放互斥鎖？

A.unlock()

B.release()

C.mutex_unlock()

D.unlock_mutex()

6.在C++中，以下哪個函數(shù)用于等待一個條件變量？

A.wait()

B.wait_for()

C.wait_until()

D.condition_wait()

7.以下哪個函數(shù)用于創(chuàng)建互斥鎖？

A.create_mutex()

B.mutex_create()

C.Mutex()

D.Mutex_create()

8.在C++中，以下哪個關(guān)鍵字用于聲明條件變量？

A.condition

B.condition_variable

C.condvar

D.ConditionVar

9.以下哪個函數(shù)用于銷毀互斥鎖？

A.destroy_mutex()

B.mutex_destroy()

C.mutex_destroy()

D.destroy_mutex()

10.在C++中，以下哪個函數(shù)用于獲取線程的優(yōu)先級？

A.pthread_getpriority()

B.GetThreadPriority()

C.GetPriority()

D.thread_getpriority()

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.C++中多線程編程的特點(diǎn)包括：

A.可提高程序運(yùn)行效率

B.線程共享內(nèi)存空間

C.線程擁有獨(dú)立的?？臻g

D.線程間可以直接進(jìn)行通信

E.線程的生命周期由操作系統(tǒng)管理

2.以下哪些是C++中線程的基本狀態(tài)？

A.運(yùn)行狀態(tài)

B.等待狀態(tài)

C.阻塞狀態(tài)

D.創(chuàng)建狀態(tài)

E.銷毀狀態(tài)

3.在C++中，以下哪些是互斥鎖的主要作用？

A.防止多個線程同時訪問共享資源

B.提高程序運(yùn)行效率

C.確保線程的同步執(zhí)行

D.控制線程的優(yōu)先級

E.提供線程的同步機(jī)制

4.以下哪些是C++中條件變量的主要作用？

A.同步線程之間的條件

B.控制線程的執(zhí)行順序

C.實(shí)現(xiàn)線程的等待和通知

D.提高程序運(yùn)行效率

E.管理線程的優(yōu)先級

5.在C++中，以下哪些是線程同步的主要方法？

A.互斥鎖

B.條件變量

C.信號量

D.等待/通知機(jī)制

E.臨界區(qū)

6.以下哪些是線程間通信的方式？

A.通過互斥鎖

B.通過信號量

C.通過管道

D.通過共享內(nèi)存

E.通過文件系統(tǒng)

7.以下哪些是C++中線程池的主要優(yōu)點(diǎn)？

A.提高程序運(yùn)行效率

B.管理線程資源

C.避免線程的頻繁創(chuàng)建和銷毀

D.簡化編程復(fù)雜度

E.提高程序的響應(yīng)速度

8.在C++中，以下哪些是線程局部存儲（TLS）的主要用途？

A.保存每個線程的私有數(shù)據(jù)

B.提高程序的執(zhí)行效率

C.避免線程間的數(shù)據(jù)沖突

D.減少內(nèi)存的占用

E.提供線程間的數(shù)據(jù)共享

9.以下哪些是C++中線程安全的類庫？

A.STL

B.Boost

C.Qt

D.wxWidgets

E.ACE

10.在C++中，以下哪些是線程池的常見實(shí)現(xiàn)方式？

A.固定大小的線程池

B.可伸縮的線程池

C.生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式

D.扁平線程池

E.無鎖線程池

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C++中，一個線程可以創(chuàng)建多個子線程。（）

2.線程池可以提高程序運(yùn)行效率，因?yàn)樗鼫p少了線程的創(chuàng)建和銷毀開銷。（）

3.使用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。（）

4.條件變量只能用于等待特定條件成立，不能用于線程同步。（）

5.在C++中，互斥鎖和條件變量是互斥的，不能同時使用。（）

6.在C++中，所有線程共享同一?？臻g。（）

7.線程池中的線程都是獨(dú)立的，不會受到其他線程的影響。（）

8.在C++中，互斥鎖是自動的，不需要手動解鎖，操作系統(tǒng)會自動解鎖。（）

9.使用信號量可以實(shí)現(xiàn)線程間的同步和通信。（）

10.在C++中，線程池的線程數(shù)量越多，程序運(yùn)行效率越高。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述C++中線程的基本創(chuàng)建和銷毀過程。

2.解釋在C++中互斥鎖的作用以及如何使用互斥鎖保護(hù)共享資源。

3.描述C++中條件變量的使用場景和基本操作。

4.簡要說明C++中線程池的作用和常見實(shí)現(xiàn)方式。

5.解釋C++中線程局部存儲（TLS）的概念和用途。

6.分析C++中線程同步的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

解析思路：C++11標(biāo)準(zhǔn)引入了thread庫，thread()函數(shù)用于創(chuàng)建線程。

2.A

解析思路：thread_local關(guān)鍵字用于聲明線程局部存儲，確保每個線程都有自己的副本。

3.C

解析思路：GetThreadId()函數(shù)用于獲取當(dāng)前線程的ID。

4.A

解析思路：mutex是C++11標(biāo)準(zhǔn)中用于同步線程的關(guān)鍵字。

5.D

解析思路：mutex_unlock()是C++11中用于釋放互斥鎖的函數(shù)。

6.B

解析思路：wait_for()函數(shù)用于等待一個條件變量，直到滿足某個條件。

7.D

解析思路：Mutex_create()是C++11中創(chuàng)建互斥鎖的函數(shù)。

8.B

解析思路：condition_variable是C++11中用于條件同步的類。

9.A

解析思路：destroy_mutex()是C++11中銷毀互斥鎖的函數(shù)。

10.B

解析思路：thread_getpriority()是C++11中獲取線程優(yōu)先級的函數(shù)。

二、多項(xiàng)選擇題

1.ABCDE

解析思路：多線程編程可以提高效率，線程共享內(nèi)存空間，擁有獨(dú)立的?？臻g，可以通信，生命周期由操作系統(tǒng)管理。

2.ABCDE

解析思路：線程的基本狀態(tài)包括運(yùn)行、等待、阻塞、創(chuàng)建和銷毀。

3.ABCDE

解析思路：互斥鎖的主要作用是防止多個線程同時訪問共享資源，確保同步執(zhí)行。

4.ABCD

解析思路：條件變量的主要作用是同步線程之間的條件，控制執(zhí)行順序，實(shí)現(xiàn)等待和通知。

5.ABCD

解析思路：線程同步的主要方法包括互斥鎖、條件變量、信號量和等待/通知機(jī)制。

6.ABCDE

解析思路：線程間通信可以通過互斥鎖、信號量、管道、共享內(nèi)存和文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

7.ABCD

解析思路：線程池的優(yōu)點(diǎn)包括提高效率、管理資源、避免頻繁創(chuàng)建和銷毀線程、簡化編程。

8.ABC

解析思路：線程局部存儲用于保存每個線程的私有數(shù)據(jù)，提高效率，避免數(shù)據(jù)沖突。

9.ABCDE

解析思路：STL、Boost、Qt、wxWidgets和ACE都是C++中常用的線程安全類庫。

10.ABCDE

解析思路：線程池的常見實(shí)現(xiàn)方式包括固定大小、可伸縮、生產(chǎn)者-消費(fèi)者、扁平和無鎖線程池。

三、判斷題

1.√

解析思路：線程可以創(chuàng)建多個子線程。

2.√

解析思路：線程池通過減少線程創(chuàng)建和銷毀開銷來提高效率。

3.√

解析思路：互斥鎖確保同一時間只有一個線程訪問共享資源。

4.×

解析思路：條件變量可以用于線程同步。

5.×

解析思路：互斥鎖和條件變量可以同時使用。

6.×

解析思路：線程有自己的?？臻g。

7.×

解析思路：線程池中的線程可能受到其他線程的影響。

8.×

解析思路：互斥鎖需要手動解鎖。

9.√

解析思路：信號量用于線程間的同步和通信。

10.×

解析思路：線程池的線程數(shù)量過多可能導(dǎo)致上下文切換開銷增加。

四、簡答題

1.線程的創(chuàng)建過程通常包括聲明線程對象、調(diào)用構(gòu)造函數(shù)以及啟動線程執(zhí)行。銷毀線程則涉及等待線程完成執(zhí)行、調(diào)用析構(gòu)函數(shù)以及刪除線程對象。

2.互斥鎖用于保護(hù)共享資源，防止多個線程同時訪問，從而避免數(shù)據(jù)競爭。使用互斥鎖時，線程需要先獲取鎖，然后進(jìn)行資源訪問，訪問完成后釋放鎖。

3.條件變量用于線程間的同步，允許一個或多個線程等待某個條件成立。當(dāng)條件成立時，其他線程會被喚醒繼續(xù)執(zhí)行。

4.線程池的作用是管理一組線程，這些線程可以重復(fù)使用