一篇讓你明白進程與線程之間的區別與聯系

前言

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本章主要介紹進程與線程的區別與聯系相關知識點，也是我們面試過程中，經常會問到的了一個問題。希望通過這篇文章，能讓大家理解相關知識點~

涉及面試題：

• 1.進程與線程之間有什么區別？
• 2.進程、線程都各有什么特點？
• 3.進程之間的是怎么進行交互的呢？
• 4.什么是緩沖區溢出？
• 5.進程之間如何進行交互？
• 6.線程之間如何進行交互？

上面的面試題可以看出，其實都是一回事，只是換了一種提問方式，只要我們能掌握核心要點，隨便面試官怎么提問，我們都能輕松應對！

1. 小栗子：

我們生活中有許許多多關于進程與線程的小栗子，比如：1.我們使用打開一個微信軟件，這個時候就開啟了一個進程，
當我們在微信里面進行各種操作（查看朋友圈，掃一掃...），這么多的操作就是線程。
所以我們可以說“進程”是包含“線程”的，“線程”是“進程”的一個子集。

來源百度百科：

進程（Process） 是計算機中的程序關于某數據集合上的一次運行活動，是系統進行資源分配和調度的基本單位，是操作系統結構的基礎。 在當代面向線程設計的計算機結構中，進程是線程的容器。程序是指令、數據及其組織形式的描述，進程是程序的實體。是計算機中的程序關于某數據集合上的一次運行活動，是系統進行資源分配和調度的基本單位，是操作系統結構的基礎。程序是指令、數據及其組織形式的描述，進程是程序的實體。

線程（thread） 是操作系統能夠進行運算調度的最小單位。它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流，一個進程中可以并發多個線程，每條線程并行執行不同的任務。

我們簡單總結下：

進程：指在系統中正在運行的一個應用程序；程序一旦運行就是進程；進程——資源分配的最小單位。

線程：系統分配處理器時間資源的基本單元，或者說進程之內獨立執行的一個單元執行流。線程——程序執行的最小單位。

2. 深入理解：

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2.1 進程(線程+內存+文件/網絡句柄)

我們通過上面的圖片進行進一步理解：

“內存”：
我們通常所理解的內存是我們所見到的(2G/4G/8G/16G)物理內存,它為什么會在進程之中呢？
實際上，這里的內存是邏輯內存。指的是內存的尋址空間。每個進程的內存是相互獨立的。
否則的話會出現一個問題：我們把指針的值改一改就指向其他進程的內存了，通過這樣我們豈不是就可以看到其他進程中"微信"或者是"網上銀行"的信息，
這樣的話，那我們的微信聊天記錄或者是銀行賬戶的信息就都被別人找到了，這是一個很危險的信號！顯然這樣是不可能的。

“文件/網絡句柄”：
它們是所有的進程所共有的，例如打開同一個文件，去搶同一個網絡的端口這樣的操作是被允許的。

“線程”：
接下來，我們就要介紹一下我們的“線程”有關知識

2.2 線程(棧+PC+TLS)

2.2.1 棧:

我們通常都是說調用堆棧，其實這里的堆是沒有含義的，調用堆棧就是調用棧的意思。
那么我們的棧里面有什么呢？
我們從主線程的入口main函數，會不斷的進行函數調用，
每次調用的時候，會把所有的參數和返回地址壓入到棧中。

2.2.2 PC：

Program Counter 程序計數器，操作系統真正運行的是一個個的線程，
而我們的進程只是它的一個容器。PC就是指向當前的指令，而這個指令是放在內存中。
每個線程都有一串自己的指針，去指向自己當前所在內存的指針。
計算機絕大部分是存儲程序性的，說的就是我們的數據和程序是存儲在同一片內存里的
這個內存中既有我們的數據變量又有我們的程序。所以我們的PC指針就是指向我們的內存的。

2.2.2.1 緩沖區溢出

例如我們經常聽到一個漏洞：緩沖區溢出
這是什么意思呢？
例如：我們有個地方要輸入用戶名，本來是用來存數據的地方。
然后***把數據輸入的特別長。這個長度超出了我們給數據存儲的內存區，這時候跑到了
我們給程序分配的一部分內存中。***就可以通過這種辦法將他所要運行的代碼
寫入到用戶名框中，來植入進來。我們的解決方法就是，用用戶名的長度來限制不要超過
用戶名的緩沖區的大小來解決。

2.3 TLS:

全稱：thread local storage
之前我們看到每個進程都有自己獨立的內存，這時候我們想，我們的線程有沒有一塊獨立的內存呢?答案是有的，就是TLS。
可以用來存儲我們線程所獨有的數據。
可以看到：線程才是我們操作系統所真正去運行的，而進程呢，則是像容器一樣他把需要的一些東西放在了一起，而把不需要的東西做了一層隔離，進行隔離開來。

3. 進程之間的是怎么進行交互的呢？

通過TCP/IP的端口來實現

在后續的文章中我們將一一詳細介紹！

4. 線程之間又是怎樣進行交互？

線程的通信就比較簡單，有一大塊共享的內存，只要大家的指針是同一個就可以看到各自的內存。

在后續的文章中我們將一一詳細介紹！

5.小結：

1.進程要分配一大部分的內存，而線程只需要分配一部分棧就可以了.
2.一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程.
3.進程是資源分配的最小單位，線程是程序執行的最小單位。
4.一個線程可以創建和撤銷另一個線程，同一個進程中的多個線程之間可以并發執行.

文末

本章節介紹了進程與線程之間的區別與聯系，以及其他方面的小知識點，也是面試過程中會出現的內容點。
里面涉及到了許多的小知識點，我們并沒有擴展開來講解，會放在今后的文章中做進一步的闡述。
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