程序只是一組指令的有序集合，它本身沒有任何運(yùn)行的含義，它只是一個靜態(tài)的實體。而進(jìn)程則不同，它是程序在某個數(shù)據(jù)集上的執(zhí)行。進(jìn)程是一個動態(tài)的實體，它有自己的生命周期。它因創(chuàng)建而產(chǎn)生，因調(diào)度而運(yùn)行，因等待資源或事件而被處于等待狀態(tài)，因完成任務(wù)而被撤消。反映了一個程序在一定的數(shù)據(jù)集上運(yùn)行的全部動態(tài)過程。
進(jìn)程：是并發(fā)執(zhí)行的程序在執(zhí)行過程中分配和管理資源的基本單位，是一個動態(tài)概念，競爭計算機(jī)系統(tǒng)資源的基本單位。
線程：是進(jìn)程的一個執(zhí)行單元，是進(jìn)程內(nèi)科調(diào)度實體。比進(jìn)程更小的獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。線程也被稱為輕量級進(jìn)程。
一個程序至少一個進(jìn)程，一個進(jìn)程至少一個線程。
為什么會有線程？
每個進(jìn)程都有自己的地址空間，即進(jìn)程空間，在網(wǎng)絡(luò)或多用戶換機(jī)下，一個服務(wù)器通常需要接收大量不確定數(shù)量用戶的并發(fā)請求，為每一個請求都創(chuàng)建一個進(jìn)程顯然行不通（系統(tǒng)開銷大響應(yīng)用戶請求效率低），因此操作系統(tǒng)中線程概念被引進(jìn)。
線程的執(zhí)行過程是線性的，盡管中間會發(fā)生中斷或者暫停，但是進(jìn)程所擁有的資源只為改線狀執(zhí)行過程服務(wù)，一旦發(fā)生線程切換，這些資源需要被保護(hù)起來。
進(jìn)程分為單線程進(jìn)程和多線程進(jìn)程，單線程進(jìn)程宏觀來看也是線性執(zhí)行過程，微觀上只有單一的執(zhí)行過程。多線程進(jìn)程宏觀是線性的，微觀上多個執(zhí)行操作。
線程的改變只代表CPU的執(zhí)行過程的改變，而沒有發(fā)生進(jìn)程所擁有的資源的變化。
進(jìn)程線程的區(qū)別：
地址空間：同一進(jìn)程的線程共享本進(jìn)程的地址空間，而進(jìn)程之間則是獨(dú)立的地址空間。
資源擁有：同一進(jìn)程內(nèi)的線程共享本進(jìn)程的資源如內(nèi)存、I/O、cpu等，但是進(jìn)程之間的資源是獨(dú)立的。
一個進(jìn)程崩潰后，在保護(hù)模式下不會對其他進(jìn)程產(chǎn)生影響，但是一個線程崩潰整個進(jìn)程都死掉。
所以多進(jìn)程要比多線程健壯。
進(jìn)程切換時，消耗的資源大，效率高。所以涉及到頻繁的切換時，使用線程要好于進(jìn)程。同樣如果要求同時進(jìn)行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線程不能用進(jìn)程
執(zhí)行過程：每個獨(dú)立的進(jìn)程程有一個程序運(yùn)行的入口、順序執(zhí)行序列和程序入口。但是線程不能獨(dú)立執(zhí)行，必須依存在應(yīng)用程序中，由應(yīng)用程序提供多個線程執(zhí)行控制。
線程是處理器調(diào)度的基本單位，但是進(jìn)程不是。
兩者均可并發(fā)執(zhí)行。
優(yōu)缺點(diǎn)：
線程執(zhí)行開銷小，但是不利于資源的管理和保護(hù)。線程適合在SMP機(jī)器（雙CPU系統(tǒng)）上運(yùn)行。
進(jìn)程執(zhí)行開銷大，但是能夠很好的進(jìn)行資源管理和保護(hù)。進(jìn)程可以跨機(jī)器前移。
何時使用多進(jìn)程，何時使用多線程？
對資源的管理和保護(hù)要求高，不限制開銷和效率時，使用多進(jìn)程。
要求效率高，頻繁切換時，資源的保護(hù)管理要求不是很高時，使用多線程。
進(jìn)程間通信
多進(jìn)程：
首先，先來講一下fork之后，發(fā)生了什么事情。由fork創(chuàng)建的新進(jìn)程被稱為子進(jìn)程（child process）。該函數(shù)被調(diào)用一次，但返回兩次。兩次返回的區(qū)別是子進(jìn)程的返回值是0，而父進(jìn)程的返回值則是新進(jìn)程（子進(jìn)程）的進(jìn)程 id。將子進(jìn)程id返回給父進(jìn)程的理由是：因為一個進(jìn)程的子進(jìn)程可以多于一個，沒有一個函數(shù)使一個進(jìn)程可以獲得其所有子進(jìn)程的進(jìn)程id。對子進(jìn)程來說，之所以fork返回0給它，是因為它隨時可以調(diào)用getpid()來獲取自己的pid；也可以調(diào)用getppid()來獲取父進(jìn)程的id。(進(jìn)程id 0總是由交換進(jìn)程使用，所以一個子進(jìn)程的進(jìn)程id不可能為0 )。
fork之后，操作系統(tǒng)會復(fù)制一個與父進(jìn)程完全相同的子進(jìn)程，雖說是父子關(guān)系，但是在操作系統(tǒng)看來，他們更像兄弟關(guān)系，這2個進(jìn)程共享代碼空間，但是數(shù)據(jù)空間是互相獨(dú)立的，子進(jìn)程數(shù)據(jù)空間中的內(nèi)容是父進(jìn)程的完整拷貝，指令指針也完全相同，子進(jìn)程擁有父進(jìn)程當(dāng)前運(yùn)行到的位置（兩進(jìn)程的程序計數(shù)器pc值相同，也就是說，子進(jìn)程是從fork返回處開始執(zhí)行的），但有一點(diǎn)不同，如果fork成功，子進(jìn)程中fork的返回值是0，父進(jìn)程中fork的返回值是子進(jìn)程的進(jìn)程號，如果fork不成功，父進(jìn)程會返回錯誤。
可以這樣想象，2個進(jìn)程一直同時運(yùn)行，而且步調(diào)一致，在fork之后，他們分別作不同的工作，也就是分岔了。這也是fork為什么叫fork的原因。至于那一個最先運(yùn)行，可能與操作系統(tǒng)（調(diào)度算法）有關(guān)，而且這個問題在實際應(yīng)用中并不重要，如果需要父子進(jìn)程協(xié)同，可以通過原語的辦法解決。
進(jìn)程常見的通信方式：
- 管道pipe：管道是一種半雙工的通信方式，數(shù)據(jù)只能單向流動，而且只能在具有親緣關(guān)系的進(jìn)程間使用。進(jìn)程的親緣關(guān)系通常是指父子進(jìn)程關(guān)系。
- 命名管道FIFO：有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關(guān)系進(jìn)程間的通信。
- 消息隊列MessageQueue：消息隊列是由消息的鏈表，存放在內(nèi)核中并由消息隊列標(biāo)識符標(biāo)識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點(diǎn)。
- 共享存儲SharedMemory：共享內(nèi)存就是映射一段能被其他進(jìn)程所訪問的內(nèi)存，這段共享內(nèi)存由一個進(jìn)程創(chuàng)建，但多個進(jìn)程都可以訪問。共享內(nèi)存是最快的 IPC 方式，它是針對其他進(jìn)程間通信方式運(yùn)行效率低而專門設(shè)計的。它往往與其他通信機(jī)制，如信號兩，配合使用，來實現(xiàn)進(jìn)程間的同步和通信。
- 信號量Semaphore：信號量是一個計數(shù)器，可以用來控制多個進(jìn)程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機(jī)制，防止某進(jìn)程正在訪問共享資源時，其他進(jìn)程也訪問該資源。因此，主要作為進(jìn)程間以及同一進(jìn)程內(nèi)不同線程之間的同步手段。
- 套接字Socket：套解口也是一種進(jìn)程間通信機(jī)制，與其他通信機(jī)制不同的是，它可用于不同及其間的進(jìn)程通信。
- 信號 ( sinal ) ： 信號是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進(jìn)程某個事件已經(jīng)發(fā)生。
詳細(xì)介紹 https://www.cnblogs.com/LUO77/p/5816326.html
線程間通信
一：兩個進(jìn)程間的兩個線程通信，相當(dāng)于進(jìn)程間通信
二：一個進(jìn)程中的兩個線程間通信
通信方式：
1.互斥鎖
mutex;
lock_guard (在構(gòu)造函數(shù)里加鎖，在析構(gòu)函數(shù)里解鎖）
unique_lock 自動加鎖、解鎖
2.讀寫鎖
shared_lock
3.信號量
c++11中未實現(xiàn)，可以自己使用mutex和conditon_variable 實現(xiàn)
代碼實現(xiàn)如下：
#pragma once
#include <mutex>
#include <condition_variable>
class Semaphore
{
public:
explicit Semaphore(unsigned int count); //用無符號數(shù)表示信號量資源
~Semaphore();
public:
void wait();
void signal();
private:
int m_count; //計數(shù)器必須是有符號數(shù)
std::mutex m_mutex;
std::condition_variable m_condition_variable;
};
#include "Semaphore.h"
Semaphore::Semaphore(unsigned int count) :m_count(count) {
}
Semaphore::~Semaphore()
{
}
void Semaphore::wait() {
std::unique_lock<std::mutex> unique_lock(m_mutex);
--m_count;
while (m_count < 0) {
m_condition_variable.wait(unique_lock);
}
}
void Semaphore::signal() {
std::lock_guard<std::mutex> lg(m_mutex);
if (++m_count < 1) {
m_condition_variable.notify_one();
}
}
4.條件變量
condition_variable
