系列综述：
💞目的：本系列是个人整理为了秋招面试的，整理期间苛求每个知识点，平衡理解简易度与深入程度。
🥰来源：材料主要源于多处理器编程的艺术进行的，每个知识点的修正和深入主要参考各平台大佬的文章，其中也可能含有少量的个人实验自证。
🤭结语：如果有帮到你的地方，就点个赞和关注一下呗，谢谢🎈🎄🌷！！！
🌈【C++】秋招&实习面经汇总篇

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绪论

并发编程

1. 多核体系发展的原因
   • 单核提升速度降低
   • 多核能耗效率高
2. 共享存储多处理器（Shared Memory Multiprocessor SMP）
   • 多个处理器，共享同一个内存。
   • 每个线程对应一段顺序程序，线程之间通过对共享内存中的数据对象进行操作实现通信。
   • 线程是异步的，在任何时间都可能延迟一段不可预测的时间
3. 多线程并发处理可能导致对于共享内存区域的乱序存储，从而出现错误。
4. 解决方式：多线程并发处理的共享内存区域需要保证互斥访问，互斥可以保证代码执行的原子性，但是可能降低并发性能
5. 核心问题：保证正确性的同时，尽可能的提高并发程度

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阿姆达法则

1. 定义：假定单个处理器完成作业的时间是1，作业中可并行处理的部分是 p。那么不能并行处理的部分是 1-p。使用 n个处理器完成作业的时间就是$1-p+\frac{p}{n}$，speedup = $\frac{1}{1-p+\frac{p}{n}}$
2. 由阿姆达法则可知，加速比的关键是减少程序中不可并行处理的部分

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互斥

1. 临界区：访问临界资源的那部分代码，临界代码同一时刻只能有一个线程在执行。
2. 如果程序的所有代码都互斥，则将无法进行多核的并发。所以应该尽可能降低并发粒度，提高加速比（并发度）。
3. 并发性/非确定性
   • 安全性：坏的事情永远不会发生，如互斥
   • 活性：好的事情一定会发生，如无死锁
4. 事件
   • 定义：线程执行完成某个动作的时间点
   • 本质：线程从一个状态到另一状态的迁移
   • 特点：不会有同时发生的事件
5. 线程：每个线程的执行是一个事件序列， 在时间上是线性的全序关系。
6. 并发：多个线程的事件在时间上的重叠，这些事件不一定相互独立，可能存在共享变量，导致不同线程的事件间存在依赖关系，即线程间无法并发。
7. 区间：由两个事件作为起点和终点进行描述的。事件是瞬时性的，区间是持续性的。
8. 两个区间的关系
   • 相交
   • 不相交：区间A的终点在区间B的起点之前，记为 $A\to B$，称为A先于B。
   • 包含
9. 锁：通过共享内存变量来标识，并发的线程是否获得对应临界区的执行权限，从而实现临界区访问的互斥。
   • 加锁：线程调用lock方法并返回
   • 解锁：线程执行unlock方法并返回
10. 细粒度锁往往比粗粒度锁更高效，特别是只针对临界代码的加锁。
11. 锁的性质
    • 互斥：不同线程的临界区不交叠，即不同线程对临界区的执行是先于关系（严格的偏序线性）
    • 无死锁：锁一定会被某个申请的线程获取。个体可能无进展，但系统一定有进展。
    • 无饥饿：试图获取一个锁的线程一定会成功获取到锁。所有个体都有进展。

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二级标签

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参考博客

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