图解|打工人看腾讯这道多线程面试题
1. 骚动的周五
小黑是大白前同事,现在俩人在不同的公司,但是都做后端开发工作。
虽然两个人都在北京,但是距离不算近,一个在望京,一个在中关村,算是北京几大IT聚集圈之二了。
两个人日常除了工作,业余活动并不多,当然头发也不多,宇宙中心五道口成了二人的集结地。
眨了5次眼,又到周五了,仿佛空气都弥漫着明天放假的欢快气息,当然还有骚动的大白和小黑:
大白看着时间差不多了,检查完上线监控报警,没啥问题,背上电脑走出了写字楼。
中关村到五道口还是比较近的,扫上低碳环保的青桔单车,一路向北到北大东门转弯来到了五道口地区。
小黑也坐上13号线,人贴人差点挤成肉饼,美食召唤下他还是在8点准时到了老地方。
大白:黑哥,你啥时候面的腾讯?挂了?你咋不找我内推我们公司呀!
小黑:还没挂,等GM面呢,你们公司手撕红黑树,整不了啊。
大白:就你这样,这么喜欢穿红卫衣和黑裤子,不问你红黑树才怪。话说腾讯都问啥了?
小黑:腾讯的面试整体感觉还是不错的,面试很宽泛,从操作系统、网络到系统设计、常用组件都会问,并且不偏不怪。
大白:那确实不错,是本着去挖掘和探测候选人技术边界,有啥奈斯的问题吗?讲讲啊
小黑:有个问题算是我的盲区了,给了几个Linux系统函数,让我看哪些是线程安全的,哪些是可重入的,并解释下为啥。
大白:哦哦,这是考察对线程安全函数和可重入函数的理解。那你咋回答的?
小黑:卧槽,我说我不太会呀,然后就jump下一题了。要不你给我讲讲?我先干一个!
2. 多线程和并发
内存 文件描述符 地址空间 全局数据 ...
线程寄存器 线程栈 线程ID、错误返回码、信号屏蔽码 ...
3. 什么是线程安全
线程安全是在拥有共享数据的多条线程并行执行的进程中,可以正常且正确的执行,不会出现数据污染等意外情况,反之则称为线程不安全。
通俗一点讲,线程安全就怎么跑都不乱,线程不安全就是一跑就可能五花八门。
无任何共享的数据,都是局部数据; 存在写共享数据,但是进行了加锁处理,可以实现多线程的同步调用; 存在读但无写共享数据,无需加锁;
同一进程内有四个工作线程; 公共函数A 只执行打印操作,无论何时何线程调用,结果都是确定且正确的,因此是线程安全函数; 公共函数B 使用了全局变量Count,并对其进行递增1操作,但是没有进行加锁同步处理,因此结果是不确定的,为线程不安全函数; 公共函数C 使用了全局变量Factor,并对其进行递增2操作,使用了互斥锁进行同步确保结果的正确,是线程安全函数;
不保护共享产量的函数 保持跨越多个调用状态的函数 返回指向静态变量的指针的函数 调用线程不安全函数的函数
函数本次调用依赖于上次调用结果,也就是所谓的跨状态,典型的Linux中的rand()函数; 函数将结果放在一个全局的指针中,典型的gethostbyname、localtime、strtok等;
// 函数原型
struct tm * localtime(const time_t *clock);
/* localtime example */
#include
#include
int main ()
{
time_t rawtime;
struct tm * timeinfo;
time (&rawtime);
timeinfo = localtime (&rawtime);
return 0;
}
https://man7.org/linux/man-pages/man7/pthreads.7.html
4. 可重入函数
一个程序可以在任意时刻被中断,然后系统去执行另外一段代码,结束后又调用继续原来的子程序不会出错,则称其为可重入(reentrant或re-entrant)。
可重入函数只使用自己栈上的变量,不依赖任何外部数据,可以允许有该函数的多个副本在运行,因为每个调用者产生的函数栈都是相互独立的; 不可重入函数使用了一些系统资源,如果被中断的话,可能会出现问题;
显式可重入:所有函数的参数都是值传递,并且只使用本地栈变量,那么函数就是显示可重入的,无论如何调用,都是可重入的,是绝对无条件的。
隐式可重入:可重入函数中的一些参数是引用传递,只有在调用线程的时候传递指向非共享数据的指针时,它才是可重入的,是相对有条件的。
函数内部不使用静态或者全局数据 函数不返回静态或全局数据,数据的产生都由调用者提供 不调用不可重入函数