线程、进程和协程是计算机程序执行的不同方式,它们在资源使用、调度和并发处理方面有着显著的区别和联系。

进程 (Process)

  1. 定义:进程是操作系统分配资源的基本单位,一个运行中的程序就是一个进程。
  2. 资源:每个进程都有自己的地址空间、数据段、代码段、堆栈等资源。进程之间资源独立。
  3. 切换开销:进程切换开销大,因为需要切换地址空间,同时保存和恢复上下文信息。
  4. 并发性:通过进程可以实现并发执行,每个进程独立运行,可以在多核处理器上真正并行运行。

线程 (Thread)

  1. 定义:线程是进程中的一个执行单元,也是CPU调度和分派的基本单位。一个进程可以包含多个线程。
  2. 资源:线程共享进程的地址空间和资源,但每个线程有自己的栈和寄存器上下文。
  3. 切换开销:线程切换开销相对较小,因为同一进程内的线程共享地址空间,不需要切换地址空间。
  4. 并发性:通过线程可以实现并发执行,尤其适合IO密集型任务。多线程在多核处理器上也可以并行执行,但需要注意线程安全问题(如死锁和竞态条件)。

协程 (Coroutine)

  1. 定义:协程是一种比线程更轻量级的用户态调度的执行单元,通常由程序员在应用层实现。
  2. 资源:协程在同一个线程内运行,协程之间共享线程的资源和地址空间。每个协程有自己的寄存器上下文和栈。
  3. 切换开销:协程切换开销极小,因为不需要操作系统的上下文切换,切换时只需保存和恢复少量寄存器信息。
  4. 并发性:协程通过协作式多任务实现并发,适用于大量IO密集型任务。协程需要主动让出控制权,因此避免了线程的竞态条件和死锁问题。

联系和区别

  • 联系

    1. 进程、线程、协程都可以用于实现并发执行。
    2. 线程和协程都可以在一个进程内存在,一个进程可以有多个线程,一个线程可以运行多个协程。
    3. 协程在执行期间可以像线程一样被挂起和恢复。
  • 区别

    1. 资源隔离:进程之间资源隔离,线程和协程共享进程的资源。
    2. 调度方式:进程和线程由操作系统调度,协程由用户程序调度。
    3. 切换开销:进程切换开销最大,线程次之,协程最小。
    4. 并发模型:进程和线程适合多核并行,协程适合大量并发IO操作。

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https://blog.csdn.net/daaikuaichuan/article/details/82951084
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