一文讲透“进程、线程、协程”( 二 ) 本文从操作系统原理出发结合代码实践讲

由于进程拥有自己独占的虚拟地址空间， CPU通过地址翻译将虚拟地址转换成真实的物理地址，每个进程只能访问自己的地址空间。因此，在没有其他机制（进程间通信）的辅助下，进程之间是无法共享数据的

以python中multiprocessing为例

import multiprocessingimport threadingimport timen = 0def count(num): global n for i in range(100000): n += i print("Process {0}:n={1},id(n)={2}".format(num, n, id(n)))if __name__ == '__main__': start_time = time.time process = list for i in range(5): p = multiprocessing.Process(target=count, args=(i,)) # 测试多进程使用 # p = threading.Thread(target=count, args=(i,)) # 测试多线程使用 process.append(p) for p in process: p.start for p in process: p.join print("Main:n={0},id(n)={1}".format(n, id(n))) end_time = time.time print("Total time:{0}".format(end_time - start_time))

结果

Process 1:n=4999950000,id(n)=139854202072440Process 0:n=4999950000,id(n)=139854329146064Process 2:n=4999950000,id(n)=139854202072400Process 4:n=4999950000,id(n)=139854201618960Process 3:n=4999950000,id(n)=139854202069320Main:n=0,id(n)=9462720Total time:0.03138256072998047变量n在进程p{0,1,2,3,4}和主进程（main）中均拥有唯一的地址空间
什么是线程线程-也是操作系统提供的抽象概念，是程序执行中一个单一的顺序控制流程，是程序执行流的最小单元，是处理器调度和分派的基本单位。一个进程可以有一个或多个线程，同一进程中的多个线程将共享该进程中的全部系统资源，如虚拟地址空间，文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈和线程本地存储（如下图所示）。

文章插图
系统利用PCB来完成对进程的控制和管理。同样，系统为线程分配一个线程控制块TCB（Thread Control Block）,将所有用于控制和管理线程的信息记录在线程的控制块中， TCB中通常包括：

线程标志符
一组寄存器
线程运行状态
优先级
线程专有存储区
信号屏蔽

和进程一样，线程同样有五种状态：初始态、执行状态、等待（阻塞）状态、就绪状态和终止状态,线程之间的切换和进程一样也需要上下文切换，这里不再赘述。
进程和线程之间有许多相似的地方，那它们之间到底有什么区别呢？
进程 VS 线程

进程是资源的分配和调度的独立单元。进程拥有完整的虚拟地址空间，当发生进程切换时，不同的进程拥有不同的虚拟地址空间。而同一进程的多个线程是可以共享同一地址空间
线程是CPU调度的基本单元，一个进程包含若干线程。
线程比进程小，基本上不拥有系统资源。线程的创建和销毁所需要的时间比进程小很多
由于线程之间能够共享地址空间，因此，需要考虑同步和互斥操作
一个线程的意外终止会影响整个进程的正常运行，但是一个进程的意外终止不会影响其他的进程的运行。因此，多进程程序安全性更高。
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