一個進程通常定義為程序的一個實例。在Win32中, 進程占據(jù)4GB的地址空間。與它們在MS-DOS和16位Windows操作系統(tǒng)中不同, Win32進程是沒有活力的。這就是說,一個Win32進程并不執(zhí)行什么指令,它只是占據(jù)著4GB的地址空間,此空間中有應(yīng)用程序EXE文件的 代碼和數(shù)據(jù)。EXE需要的任意DLL也將它們的代碼和數(shù)據(jù)裝入到進程的地址空間。除了地址空間,進程還占有某些資源,比如文件、動態(tài)內(nèi)存分配和線程。當(dāng)進程終止時,在它生命期中創(chuàng)建的各種資源將被清除。
但是進程是沒有活力的,它只是一個靜態(tài)的概念。為了讓進程完成一些工作,進程必須至少占有一個線程,所以線程是描述進程內(nèi)的執(zhí)行,正是線程負責(zé)執(zhí)行包含在進程的地址空間中的代碼。實際上,單個進程可以包含幾個線程, 它們可以同時執(zhí)行進程的地址空間中的代碼。為了做到這一點,每個線程有自己的一組CPU寄存器和堆棧。
線程是進程內(nèi)部的一個執(zhí)行單元。系統(tǒng)創(chuàng)建好進程后,實際上就啟動執(zhí)行了該進程的主執(zhí)行線程,主執(zhí)行線程以函數(shù)地址形式,比如說main或WinMain函數(shù),將程序的啟動點提供給Windows系統(tǒng)。主執(zhí)行線程終止了,進程也就隨之終止。
每一個進程至少有一個主執(zhí)行線程,它無需由用戶去主動創(chuàng)建,是由系統(tǒng)自動創(chuàng)建的。用戶根據(jù)需要在應(yīng)用程序中創(chuàng)建其它線程,多個線程并發(fā)地運行于同一個進程中。一個進程中的所有線程都在該進程的虛擬地址空間中,共同使用這些虛擬地址空間、全局變量和系統(tǒng)資源,所以線程間的通訊非常方便,多線程技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛。
多線程可以實現(xiàn)并行處理,避免了某項任務(wù)長時間占用CPU時間。要說明的一點是,目前大多數(shù)的計算機都是單處理器(CPU)的,為了運行所有這些線程,操作系統(tǒng)為每個獨立線程安排一些CPU時間,操作系統(tǒng)以輪換方式向線程提供時間片,這就給人一種假象,好象這些線程都在同時運行。由此可見,如果兩個非常活躍的線程為了搶奪對CPU的控制權(quán),在線程切換時會消耗很多的CPU資源,反而會降低系統(tǒng)的性能。這一點在多線程編程時應(yīng)該注意。
現(xiàn)代操作系統(tǒng)大都提供了相應(yīng)的機制,用來處理線程的生存期、同步,以及其他“和線程有關(guān)”的屬性,如優(yōu)先級、線程專有存儲空間(thread-specific storage)等。多線程編程是一門語言的難點和重點