了解C語言的多線程編程基礎試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.下列關于線程的說法，錯誤的是：

A.線程是進程的一部分

B.線程是程序中一個單一的順序控制流

C.線程共享進程的內存空間

D.線程比進程更輕量級

2.在C語言中，實現多線程編程通常使用哪個庫？

A.stdio.h

B.stdlib.h

C.pthread.h

D.stdarg.h

3.在C語言中，創建線程的函數是：

A.pthread_create

B.thread_create

C.create_thread

D.new_thread

4.下列關于線程同步的說法，正確的是：

A.線程同步可以避免線程之間的競爭條件

B.線程同步可以保證線程的執行順序

C.線程同步可以提高程序的執行效率

D.以上都是

5.以下哪個是互斥鎖的類型？

A.pthread_mutex_t

B.pthread_cond_t

C.pthread_rwlock_t

D.pthread_attr_t

6.下列關于條件變量的說法，錯誤的是：

A.條件變量用于線程間的同步

B.條件變量可以用來阻塞或喚醒線程

C.條件變量需要與互斥鎖一起使用

D.條件變量可以替代互斥鎖

7.在C語言中，使用哪個函數可以銷毀一個線程？

A.pthread_join

B.pthread_detach

C.pthread_cancel

D.pthread_exit

8.以下哪個函數用于將線程的屬性設置為默認值？

A.pthread_attr_init

B.pthread_attr_destroy

C.pthread_attr_setstacksize

D.pthread_attr_setscope

9.下列關于線程棧的說法，錯誤的是：

A.線程棧是線程私有的

B.線程棧的大小可以自定義

C.線程棧可以用來存儲局部變量

D.線程棧的大小必須與進程棧相同

10.在C語言中，以下哪個函數用于設置線程的屬性？

A.pthread_attr_init

B.pthread_attr_destroy

C.pthread_attr_setscope

D.pthread_attr_setstacksize

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.C語言中，線程的基本屬性包括：

A.線程的ID

B.線程的優先級

C.線程的棧

D.線程的信號掩碼

2.以下哪些是線程同步機制？

A.互斥鎖

B.條件變量

C.信號量

D.死鎖

3.在多線程編程中，線程間可能出現的競爭條件包括：

A.數據不一致

B.資源爭用

C.死鎖

D.活鎖

4.以下哪些是線程的屬性？

A.線程的取消狀態

B.線程的調度策略

C.線程的棧大小

D.線程的取消類型

5.以下哪些函數用于線程的創建？

A.pthread_create

B.thread_create

C.create_thread

D.new_thread

6.以下哪些函數用于線程的同步？

A.pthread_mutex_lock

B.pthread_mutex_unlock

C.pthread_cond_wait

D.pthread_cond_signal

7.在C語言中，以下哪些是線程間通信的方式？

A.等待/通知機制

B.管道通信

C.共享內存

D.套接字通信

8.以下哪些是線程的終止方式？

A.pthread_join

B.pthread_detach

C.pthread_cancel

D.pthread_exit

9.以下哪些是線程屬性設置函數？

A.pthread_attr_init

B.pthread_attr_destroy

C.pthread_attr_setstacksize

D.pthread_attr_setscope

10.在C語言中，以下哪些是線程調度策略？

A.FIFO（先進先出）

B.RR（輪轉）

C.SCHED_FIFO（先進先出）

D.SCHED_RR（輪轉）

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.在C語言中，每個線程都有自己的程序計數器，因此線程之間的執行是獨立的。（）

2.使用互斥鎖可以避免多個線程同時訪問共享資源，從而解決數據競爭問題。（）

3.線程優先級越高，線程的執行速度就越快。（）

4.條件變量只能用于阻塞線程，不能用于喚醒線程。（）

5.pthread_join函數用于等待線程結束，并且可以獲取線程的返回值。（）

6.pthread_detach函數用于回收線程的執行棧，但不會釋放線程所占用的其他資源。（）

7.在C語言中，線程的創建和使用是自動同步的，無需手動添加同步機制。（）

8.如果一個線程調用了pthread_mutex_lock，那么它將一直等待直到獲得互斥鎖。（）

9.線程棧的大小必須大于進程棧的大小，以確保線程的運行。（）

10.線程屬性一旦設置，就不能再修改。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述線程和進程在C語言中的主要區別。

2.解釋互斥鎖（mutex）在多線程編程中的作用。

3.描述條件變量（conditionvariable）的工作原理，并說明其與互斥鎖的關系。

4.列舉至少三種線程同步的方法，并簡述每種方法的適用場景。

5.說明線程屬性設置在多線程編程中的重要性，并給出一個設置線程屬性的具體例子。

6.解釋在多線程編程中，如何避免死鎖（deadlock）的發生。

試卷答案如下

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.D

解析思路：線程是進程的一部分，選項A正確；線程是程序中一個單一的順序控制流，選項B正確；線程共享進程的內存空間，選項C正確；線程比進程更輕量級，選項D正確。

2.C

解析思路：C語言中實現多線程編程通常使用pthread庫，選項C正確。

3.A

解析思路：在C語言中，創建線程的函數是pthread_create，選項A正確。

4.D

解析思路：線程同步可以避免線程之間的競爭條件，選項A正確；線程同步可以保證線程的執行順序，選項B正確；線程同步可以提高程序的執行效率，選項C正確；以上都是，選項D正確。

5.A

解析思路：互斥鎖的類型是pthread_mutex_t，選項A正確。

6.D

解析思路：條件變量不能替代互斥鎖，選項D錯誤。

7.B

解析思路：在C語言中，使用pthread_detach函數可以銷毀一個線程，選項B正確。

8.A

解析思路：使用pthread_attr_init函數可以將線程的屬性設置為默認值，選項A正確。

9.D

解析思路：線程棧的大小不必與進程棧相同，選項D錯誤。

10.D

解析思路：在C語言中，使用pthread_attr_setstacksize函數可以設置線程的屬性，選項D正確。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.ABCD

解析思路：線程的基本屬性包括線程的ID、線程的優先級、線程的棧、線程的信號掩碼，選項ABCD都正確。

2.ABC

解析思路：線程同步機制包括互斥鎖、條件變量、信號量，選項ABC都正確。

3.ABC

解析思路：線程間可能出現的競爭條件包括數據不一致、資源爭用、死鎖，選項ABC都正確。

4.ABCD

解析思路：線程的屬性包括線程的取消狀態、線程的調度策略、線程的棧大小、線程的取消類型，選項ABCD都正確。

5.ABC

解析思路：線程的創建函數包括pthread_create、thread_create、create_thread，選項ABC都正確。

6.ABCD

解析思路：線程的同步函數包括pthread_mutex_lock、pthread_mutex_unlock、pthread_cond_wait、pthread_cond_signal，選項ABCD都正確。

7.ABCD

解析思路：線程間通信的方式包括等待/通知機制、管道通信、共享內存、套接字通信，選項ABCD都正確。

8.ABCD

解析思路：線程的終止方式包括pthread_join、pthread_detach、pthread_cancel、pthread_exit，選項ABCD都正確。

9.ABC

解析思路：線程屬性設置函數包括pthread_attr_init、pthread_attr_destroy、pthread_attr_setstacksize、pthread_attr_setscope，選項ABC都正確。

10.ABCD

解析思路：線程調度策略包括FIFO、RR、SCHED_FIFO、SCHED_RR，選項ABCD都正確。

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.×

解析思路：線程有自己的程序計數器，但執行并不完全獨立，因為線程是進程的一部分。

2.√

解析思路：互斥鎖用于防止多個線程同時訪問共享資源，從而避免數據競爭。

3.×

解析思路：線程優先級影響線程調度，但不決定執行速度。

4.×

解析思路：條件變量可以用于阻塞或喚醒線程。

5.√

解析思路：pthread_join等待線程結束，并返回線程的返回值。

6.×

解析思路：pthread_detach回收線程棧，但不會釋放線程的所有資源。

7.×

解析思路：線程的創建和使用需要手動添加同步機制。

8.×

解析思路：線程可能因為其他原因而阻塞，不一定是等待互斥鎖。

9.×

解析思路：線程棧的大小可以自定義，不必大于進程棧的大小。

10.×

解析思路：線程屬性可以修改，使用相應的設置函數。

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.線程和進程的主要區別在于：線程是進程的一部分，共享進程的資源和地址空間；進程是獨立的運行實體，擁有自己的地址空間。

2.互斥鎖在多線程編程中的作用是：確保在同一時間只有一個線程可以訪問共享資源，從而避免數據競爭。

3.條件變量的工作原理是：線程在等待某個條件成立時阻塞，當條件成立時被喚醒。與互斥鎖的關系是：條件變量通常與互斥鎖一起使用，以保護共享資源。

4.三種線程同步的方法及其適用場景：互斥鎖（適用于保護共享資源），信號量（適用于多個線程訪問有限資源），條件變量（適用于線程間的等待/通知機制）。

5.線程屬性設置的重要性在于：可以定制線程的運行行