C語(yǔ)言中的并發(fā)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.在C語(yǔ)言中，以下哪個(gè)選項(xiàng)不是進(jìn)程的屬性？

A.進(jìn)程狀態(tài)

B.進(jìn)程控制塊

C.進(jìn)程優(yōu)先級(jí)

D.進(jìn)程棧

2.在多線程程序設(shè)計(jì)中，線程是進(jìn)程的一部分，以下哪個(gè)說(shuō)法是正確的？

A.線程是獨(dú)立的進(jìn)程

B.線程是進(jìn)程的實(shí)體

C.線程是進(jìn)程的附屬

D.線程是進(jìn)程的補(bǔ)充

3.以下哪個(gè)函數(shù)是用來(lái)創(chuàng)建線程的？

A.pthread_create()

B.create_thread()

C.thread_create()

D.open_thread()

4.在多線程程序中，以下哪個(gè)函數(shù)用來(lái)同步多個(gè)線程的執(zhí)行？

A.pthread_mutex_init()

B.pthread_cond_wait()

C.pthread_cond_signal()

D.pthread_join()

5.以下哪個(gè)函數(shù)是用來(lái)銷毀線程的？

A.pthread_create()

B.pthread_detach()

C.pthread_join()

D.pthread_cond_broadcast()

6.在多線程程序中，以下哪個(gè)函數(shù)用于線程的互斥鎖操作？

A.pthread_mutex_lock()

B.pthread_mutex_unlock()

C.pthread_mutex_init()

D.pthread_mutex_destroy()

7.以下哪個(gè)函數(shù)是用來(lái)創(chuàng)建信號(hào)量的？

A.sem_init()

B.sem_wait()

C.sem_post()

D.sem_destroy()

8.在C語(yǔ)言中，以下哪個(gè)函數(shù)用于線程的同步？

A.pthread_cond_wait()

B.pthread_cond_signal()

C.pthread_cond_broadcast()

D.pthread_mutex_lock()

9.在多線程程序中，以下哪個(gè)函數(shù)用于線程的同步和互斥？

A.pthread_mutex_init()

B.pthread_cond_signal()

C.pthread_cond_broadcast()

D.pthread_sem_wait()

10.以下哪個(gè)函數(shù)用于在多線程程序中實(shí)現(xiàn)線程的同步？

A.pthread_cond_wait()

B.pthread_cond_signal()

C.pthread_cond_broadcast()

D.pthread_mutex_lock()

二、填空題（每空2分，共10空）

1.在多線程程序設(shè)計(jì)中，線程的屬性包括_________、_________、_________等。

2.在C語(yǔ)言中，可以使用_________函數(shù)創(chuàng)建線程。

3.在多線程程序中，可以使用_________函數(shù)來(lái)同步多個(gè)線程的執(zhí)行。

4.在C語(yǔ)言中，可以使用_________函數(shù)銷毀線程。

5.在多線程程序中，可以使用_________函數(shù)實(shí)現(xiàn)線程的互斥鎖操作。

6.在C語(yǔ)言中，可以使用_________函數(shù)創(chuàng)建信號(hào)量。

7.在多線程程序中，可以使用_________函數(shù)用于線程的同步。

8.在多線程程序中，可以使用_________函數(shù)用于線程的同步和互斥。

9.在C語(yǔ)言中，可以使用_________函數(shù)來(lái)設(shè)置線程的屬性。

10.在多線程程序中，可以使用_________函數(shù)來(lái)獲取線程的屬性。

三、編程題（共40分）

1.編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的多線程程序，其中一個(gè)線程用于打印從1到10的數(shù)字，另一個(gè)線程用于打印從11到20的數(shù)字。使用互斥鎖來(lái)保護(hù)對(duì)共享資源的訪問(wèn)，并使用條件變量來(lái)控制線程的執(zhí)行順序。（10分）

2.編寫(xiě)一個(gè)使用信號(hào)量的生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題程序，其中一個(gè)線程生產(chǎn)數(shù)據(jù)，另一個(gè)線程消費(fèi)數(shù)據(jù)。使用信號(hào)量來(lái)實(shí)現(xiàn)線程的同步和互斥。（15分）

3.編寫(xiě)一個(gè)多線程程序，其中包含兩個(gè)線程。一個(gè)線程用于計(jì)算從1到10的數(shù)字之和，另一個(gè)線程用于計(jì)算從11到20的數(shù)字之和。使用互斥鎖來(lái)保護(hù)對(duì)共享資源的訪問(wèn)，并打印兩個(gè)線程的計(jì)算結(jié)果。（15分）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10題）

1.簡(jiǎn)述進(jìn)程和線程的區(qū)別。

2.簡(jiǎn)述互斥鎖和條件變量的作用。

3.簡(jiǎn)述生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題。

4.簡(jiǎn)述線程的屬性。

5.簡(jiǎn)述信號(hào)量的作用。

6.簡(jiǎn)述線程的同步和互斥。

7.簡(jiǎn)述線程的創(chuàng)建和銷毀。

8.簡(jiǎn)述線程的屬性設(shè)置和獲取。

9.簡(jiǎn)述互斥鎖的初始化和銷毀。

10.簡(jiǎn)述信號(hào)量的初始化和銷毀。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.在C語(yǔ)言中，以下哪些是線程的基本屬性？

A.線程ID

B.線程棧

C.線程優(yōu)先級(jí)

D.線程狀態(tài)

E.線程控制塊

2.以下哪些是C語(yǔ)言中用于線程同步的機(jī)制？

A.互斥鎖

B.條件變量

C.信號(hào)量

D.臨界區(qū)

E.共享內(nèi)存

3.以下哪些函數(shù)與線程的創(chuàng)建相關(guān)？

A.pthread_create()

B.pthread_join()

C.pthread_detach()

D.pthread_self()

E.pthread_cancel()

4.以下哪些函數(shù)與線程的同步和互斥相關(guān)？

A.pthread_mutex_lock()

B.pthread_mutex_unlock()

C.pthread_cond_wait()

D.pthread_cond_signal()

E.pthread_cond_broadcast()

5.在多線程程序中，以下哪些是信號(hào)量的作用？

A.實(shí)現(xiàn)線程同步

B.實(shí)現(xiàn)線程互斥

C.控制線程的執(zhí)行順序

D.限制線程的并發(fā)數(shù)量

E.管理線程的生命周期

6.以下哪些是線程調(diào)度策略？

A.先來(lái)先服務(wù)（FCFS）

B.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)（RR）

D.優(yōu)先級(jí)調(diào)度

E.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度

7.以下哪些是線程間通信的方式？

A.管道通信

B.信號(hào)量通信

C.共享內(nèi)存通信

D.套接字通信

E.線程間消息傳遞

8.在C語(yǔ)言中，以下哪些是線程的同步機(jī)制？

A.互斥鎖

B.條件變量

C.讀寫(xiě)鎖

D.信號(hào)量

E.自旋鎖

9.以下哪些是線程的終止方式？

A.線程正常結(jié)束

B.線程被取消

C.線程被強(qiáng)制結(jié)束

D.線程等待資源

E.線程執(zhí)行完成

10.在多線程程序中，以下哪些是線程安全的編程實(shí)踐？

A.使用互斥鎖保護(hù)共享資源

B.避免死鎖

C.使用線程局部存儲(chǔ)

D.避免競(jìng)態(tài)條件

E.使用原子操作

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C語(yǔ)言中，每個(gè)線程都有自己的程序計(jì)數(shù)器（PC）。（）

2.在多線程環(huán)境中，互斥鎖可以防止多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)共享資源，從而避免競(jìng)態(tài)條件。（）

3.條件變量主要用于在多線程程序中實(shí)現(xiàn)線程間的等待和通知機(jī)制。（）

4.在C語(yǔ)言中，所有線程共享同一進(jìn)程的地址空間。（）

5.信號(hào)量可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)線程間的同步和互斥。（）

6.線程的創(chuàng)建和銷毀操作是線程安全的。（）

7.在多線程程序中，線程的優(yōu)先級(jí)決定了線程調(diào)度的順序。（）

8.使用互斥鎖可以防止死鎖的發(fā)生。（）

9.在C語(yǔ)言中，互斥鎖和條件變量是線程同步的兩種常用機(jī)制。（）

10.線程局部存儲(chǔ)（TLS）可以用來(lái)減少線程間的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。（）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述互斥鎖在多線程程序中的作用。

2.解釋條件變量在多線程同步中的使用方法。

3.描述生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題中生產(chǎn)者和消費(fèi)者線程之間的關(guān)系。

4.解釋在多線程程序中如何使用信號(hào)量來(lái)同步線程。

5.說(shuō)明線程局部存儲(chǔ)（TLS）與全局變量的主要區(qū)別。

6.簡(jiǎn)述在多線程環(huán)境中，如何避免競(jìng)態(tài)條件的發(fā)生。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.D

解析思路：進(jìn)程的屬性包括進(jìn)程狀態(tài)、進(jìn)程控制塊、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)等，進(jìn)程棧是線程的屬性。

2.B

解析思路：線程是進(jìn)程的一部分，是進(jìn)程的實(shí)體。

3.A

解析思路：pthread_create()是C語(yǔ)言中用于創(chuàng)建線程的函數(shù)。

4.D

解析思路：pthread_join()用于等待線程結(jié)束。

5.B

解析思路：pthread_detach()用于銷毀線程。

6.A

解析思路：pthread_mutex_lock()用于鎖定互斥鎖。

7.A

解析思路：sem_init()用于創(chuàng)建信號(hào)量。

8.A

解析思路：pthread_cond_wait()用于線程同步。

9.B

解析思路：pthread_detach()用于銷毀線程。

10.A

解析思路：pthread_cond_wait()用于線程同步。

二、多項(xiàng)選擇題

1.A,B,C,D,E

解析思路：線程的基本屬性包括線程ID、線程棧、線程優(yōu)先級(jí)、線程狀態(tài)、線程控制塊。

2.A,B,C,D,E

解析思路：線程同步的機(jī)制包括互斥鎖、條件變量、信號(hào)量、臨界區(qū)、共享內(nèi)存。

3.A,B,C,D,E

解析思路：與線程創(chuàng)建相關(guān)的函數(shù)包括pthread_create(),pthread_join(),pthread_detach(),pthread_self(),pthread_cancel()。

4.A,B,C,D,E

解析思路：與線程同步和互斥相關(guān)的函數(shù)包括pthread_mutex_lock(),pthread_mutex_unlock(),pthread_cond_wait(),pthread_cond_signal(),pthread_cond_broadcast()。

5.A,B,C,D

解析思路：信號(hào)量的作用包括實(shí)現(xiàn)線程同步、控制線程的執(zhí)行順序、限制線程的并發(fā)數(shù)量。

6.A,B,C,D,E

解析思路：線程調(diào)度策略包括先來(lái)先服務(wù)（FCFS）、最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)（RR）、優(yōu)先級(jí)調(diào)度、多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度。

7.A,B,C,D,E

解析思路：線程間通信的方式包括管道通信、信號(hào)量通信、共享內(nèi)存通信、套接字通信、線程間消息傳遞。

8.A,B,C,D,E

解析思路：線程的同步機(jī)制包括互斥鎖、條件變量、讀寫(xiě)鎖、信號(hào)量、自旋鎖。

9.A,B,C

解析思路：線程的終止方式包括線程正常結(jié)束、線程被取消、線程被強(qiáng)制結(jié)束。

10.A,B,C,D,E

解析思路：線程安全的編程實(shí)踐包括使用互斥鎖保護(hù)共享資源、避免死鎖、使用線程局部存儲(chǔ)、避免競(jìng)態(tài)條件、使用原子操作。

三、判斷題

1.√

2.√

3.√

4.√

5.√

6.√

7.√

8.×

9.√

10.√

四、簡(jiǎn)答題

1.互斥鎖在多線程程序中的作用是確保在同一時(shí)間只有一個(gè)線程能夠訪問(wèn)共享資源，從而避免競(jìng)態(tài)條件。

2.條件變量在多線程同步中的使用方法是線程在等待某個(gè)條件成立時(shí)掛起，而另一個(gè)線程在條件成立時(shí)喚醒掛起的線程。

3.生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題中生產(chǎn)