C++多线程编程基础试题及答案

C++多线程编程基础试题及答案姓名：____________________

一、单项选择题（每题2分，共10题）

1.在C++中，以下哪个函数用于创建线程？

A.pthread_create

B.thread_create

C.create_thread

D.start_thread

2.以下哪个是C++11中引入的线程库？

A.<thread>

B.<pthread>

C.<mutex>

D.<condition_variable>

3.在C++中，以下哪个关键字用于表示线程局部存储？

A.thread_local

B.local_thread

C.thread_storage

D.thread_data

4.以下哪个函数用于获取当前线程的ID？

A.get_thread_id

B.current_thread_id

C.pthread_self

D.thread_get_id

5.在C++中，以下哪个关键字用于声明线程？

A.thread

B.pthread

C.process

D.task

6.以下哪个函数用于线程间的同步？

A.mutex_lock

B.lock_mutex

C.pthread_mutex_lock

D.mutex

7.在C++中，以下哪个关键字用于声明互斥锁？

A.mutex

B.semaphore

C.condition_variable

D.critical_section

8.以下哪个函数用于线程间的条件变量同步？

A.pthread_cond_wait

B.cond_wait

C.wait_condition

D.condition_wait

9.在C++中，以下哪个函数用于释放互斥锁？

A.mutex_unlock

B.unlock_mutex

C.pthread_mutex_unlock

D.mutex_release

10.以下哪个函数用于销毁线程？

A.thread_join

B.pthread_join

C.destroy_thread

D.thread_destroy

二、多项选择题（每题3分，共10题）

1.在C++多线程编程中，以下哪些是线程的基本特性？

A.并行执行

B.共享资源

C.异步执行

D.顺序执行

2.以下哪些是C++11线程库中提供的线程管理函数？

A.thread

B.join

C.detach

D.swap

3.在C++中，以下哪些是线程同步机制？

A.互斥锁（mutex）

B.条件变量（condition_variable）

C.信号量（semaphore）

D.临界区（critical_section）

4.以下哪些是互斥锁的使用场景？

A.保护共享数据

B.防止死锁

C.实现线程间同步

D.实现线程间通信

5.在C++中，以下哪些是条件变量的使用场景？

A.实现线程间的等待/通知机制

B.防止忙等待

C.实现生产者-消费者问题

D.实现线程间的同步

6.以下哪些是线程安全的队列实现？

A.线程局部存储

B.条件变量

C.互斥锁

D.链表

7.在C++中，以下哪些是线程间通信的机制？

A.管道（pipe）

B.消息队列（messagequeue）

C.共享内存（sharedmemory）

D.信号（signal）

8.以下哪些是C++11中引入的线程局部存储的关键字？

A.thread_local

B.local_thread

C.thread_storage

D.thread_data

9.在C++中，以下哪些是线程同步的错误情况？

A.死锁

B.活锁

C.饥饿

D.漏露

10.以下哪些是线程编程中需要注意的问题？

A.数据竞争

B.线程安全问题

C.资源泄露

D.性能问题

三、判断题（每题2分，共10题）

1.C++11之前的标准库中已经提供了线程支持。（×）

2.在C++中，每个线程都有自己的栈空间。（√）

3.在C++中，互斥锁（mutex）可以保证同一时刻只有一个线程能够访问共享资源。（√）

4.条件变量（condition_variable）用于线程间的同步，它可以阻塞线程直到另一个线程发出通知。（√）

5.在C++中，使用互斥锁可以避免死锁的发生。（×）

6.在C++中，线程和进程是相同的概念。（×）

7.在C++中，可以使用std::atomic来保证操作的原子性。（√）

8.在C++中，线程的创建和销毁是线程安全的操作。（√）

9.在C++中，线程的优先级可以通过操作系统的API进行设置。（×）

10.在C++中，线程局部存储（thread_local）可以用来保证线程间的数据隔离。（√）

四、简答题（每题5分，共6题）

1.简述C++11线程库中线程和互斥锁的基本使用方法。

2.解释线程同步的概念，并说明互斥锁、条件变量和信号量的作用。

3.描述生产者-消费者问题的基本模型，并说明如何使用条件变量和互斥锁来解决该问题。

4.解释什么是线程局部存储（thread_local），并举例说明其应用场景。

5.说明在多线程编程中，如何避免数据竞争和死锁。

6.简述C++11中线程的四种终止方式：join、detach、detach和async。

试卷答案如下

一、单项选择题

1.A

解析思路：在C++中，pthread_create是创建线程的标准函数。

2.A

解析思路：C++11引入了<thread>库，用于线程编程。

3.A

解析思路：thread_local是C++11中用于线程局部存储的关键字。

4.C

解析思路：pthread_self是获取当前线程ID的标准函数。

5.A

解析思路：thread是C++11中用于声明线程的关键字。

6.C

解析思路：pthread_mutex_lock是锁定互斥锁的标准函数。

7.A

解析思路：mutex是C++11中用于声明互斥锁的关键字。

8.A

解析思路：pthread_cond_wait是条件变量等待的标准函数。

9.C

解析思路：pthread_mutex_unlock是解锁互斥锁的标准函数。

10.B

解析思路：pthread_join是销毁线程的标准函数。

二、多项选择题

1.A,B,C

解析思路：线程的基本特性包括并行执行、共享资源和异步执行。

2.A,B,C

解析思路：C++11线程库中提供了thread、join和detach等线程管理函数。

3.A,B,C

解析思路：线程同步机制包括互斥锁、条件变量和信号量。

4.A,C,D

解析思路：互斥锁用于保护共享资源，实现线程间同步和防止死锁。

5.A,B,C,D

解析思路：条件变量用于实现线程间的等待/通知机制，防止忙等待，解决生产者-消费者问题，实现线程间同步。

6.A,B,C

解析思路：线程安全的队列实现通常需要互斥锁、条件变量和链表。

7.A,B,C,D

解析思路：线程间通信的机制包括管道、消息队列、共享内存和信号。

8.A

解析思路：thread_local是C++11中引入的线程局部存储的关键字。

9.A,B,C

解析思路：线程同步的错误情况包括死锁、活锁和饥饿。

10.A,B,C,D

解析思路：线程编程中需要注意的问题包括数据竞争、线程安全问题、资源泄露和性能问题。

三、判断题

1.×

解析思路：C++11之前的标准库没有提供线程支持，需要使用POSIX线程库。

2.√

解析思路：每个线程都有自己的栈空间，这是线程的基本特性之一。

3.√

解析思路：互斥锁可以保证同一时刻只有一个线程能够访问共享资源，从而避免数据竞争。

4.√

解析思路：条件变量用于线程间的同步，可以阻塞线程直到另一个线程发出通知。

5.×

解析思路：互斥锁本身不能防止死锁，需要合理的锁顺序和策略来避免死锁。

6.×

解析思路：线程和进程是不同的概念，线程是进程的一部分。

7.√

解析思路：std::atomic提供原子操作，保证操作的原子性。

8.√

解析思路：线程的创建和销毁是线程安全的操作，不会导致资源泄露。

9.×

解析思路：C++11标准库中没有提供设置线程优先级的机制。

10.√

解析思路：thread_local可以用来保证线程间的数据隔离，避免数据共享和竞争。

四、简答题

1.答案略

解析思路：描述线程的创建、使用互斥锁保护共享资源、线程的同步与通信等基本方法。

2.答案略

解析思路：解释线程同步的概念，说明互斥锁、条件变量和信号量的作用和实现方