C语言项目——聊天室(二)

5、为什么选择库函数?什么时候用库函数

通过库函数我们可以更好地使用其功能,节省了我们自己写函数的过程,并且对于已经运用成熟的库函数,我们很难 写出更加高效 的新算法。

文件分类:

通过流进行输入输出:文本文件(存放ASCII码)和二进制文件(二进制编码方式)

从用户角度讲: 普通文件和设备文件

从文件内容讲:源文件、目标文件、可执行文件、头文件、数据文件等

 

6、为什么数据库选择sqlite?还有哪些嵌入式数据库?特点是什么?

C语言是实现SQLite最好的语言。

性能:像SQLite这样被密集使用的基础库需要有很好的性能。C语言适合写这样有性能要求的数据库,C语言有时候被称为【便携式汇编语言】,让开发者尽可能的接近底层硬件编码,同时保证跨平台的便携性。

兼容性:目前几乎所有的系统都可以调用由C语言编写的库。

低依赖性:用C语言来编写库不会在运行时有太多的依赖,在最小配置下,SQLite只需要C标准库里的少量函数。

稳定性:这个稳定指的是语言的稳定性,C语言可能是老旧无聊的,但正好适合开发像SQLite这样注重长期稳定的模块。

其他的嵌入式数据库:

Progress、Empress、eXtremeDB、mySQL

 

7、什么时候选择多线程?什么时候选择多进程?

进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位。

对比维度 多进程 多线程 总结
数据共享、同步

数据共享复杂、需要使用IPC;

数据是分开的,同步简单

共享进程数据、数据共享简单

同时导致同步复杂

各有优势
内存、CPU

占用内存多、切换复杂、CPU利用率低

占用内存少、切换简单、CPU利用率高

线程占优
创建、销毁、切换 创建、销毁、切换复杂、速度慢 创建、销毁、切换简单、速度很快 线程占优
编程、调试 编程简单、调试简单 编程复杂、调试复杂 进程占优
可靠性 进程间不会相互影响 一个进程挂掉将导致整个进程挂掉 进程占优
分布式

适应于多核、多机分布式;如果一台机器不够,扩展到多台机器比较简单

适应于多核分布式 进程占优

(1)需要频繁的创建销毁的优先用线程

最常见的应用是Web服务器,来一个客户端建立一个线程、断了就销毁线程;若使用进程,创建和销毁的代价很难承受。

(2)需要进行大量计算的优先使用线程

所谓大量计算,就是消耗很多CPU,切换频繁,这种情况下使用线程最合适。

(3)强相关的处理用线程、弱相关的处理用进程

(4)可能扩展到多机分布的用进程、多核分布的用线程

消耗资源:从内核的观点看,进程的目的就是担当分配系统资源(CPU时间、内存等)的基本单位,线程是进程的一个执行流,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程彼此之间使用相同的地址空间,共享大部分数据,启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程,而且线程间彼此之间切换所需的时间。

通讯方式:进程之间传递数据只能通过通讯的方式,即费时又不方便。线程时间数据大部分共享(线程函数内部不共享),快捷方便。但是需注意数据同步的问题。

 

8、进程间通信的方式有哪些?各自的优缺点。

进程间通信就是在不同的进程之间传播或交换信息。

1、管道及有名管道:管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;管道包括三种:

(1)普通管道:PIPE,通常两个限制,一是半双工,只能 单向传输;二是只能在父子进程间使用。

(2)流管道s_pipe:除去了半双工的限制,可以同时双向传输。

(3)命名管道name_pipe:可以允许在不相干的进程之间进行通信。

2、信号:信号是比较复杂的通信方式,用于通知进程由某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身。

3、消息队列:消息队列是消息的链表,包括Posix消息队列systemV消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予权限的进程则可以读走消息队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承受无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

4、共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率低而设计的。往往与其他通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步与互斥。

5、信号量:主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

6、套接字:更为一般的通信机制,可用于不同机器之间进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来。但现在一般可以移植大奥其他类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。

问题:

1、管道与文件描述符、文件指针的关系:

管道的使用方法与文件类似,都可以使用read、write、open等函数。管道描述符类似于文件描述符。事实上,管道使用的描述符,文件指针和文件描述符最终都会转化成系统中socket描述符。都受到socket描述符使用规则的限制,本质上,Linux内核源码中管道是通过空文件来实现的。

2、管道的使用方法:

(1)pipe:创建一个管道,返回两个管道描述符,通常用于父子进程间通讯。

(2)popen、pclose:这种方式只返回一个管道描述符,常用于通信另一方是stdin or stdout;

(3)mkpipe:命名管道,在许多进程之间进行交互。

3、管道与系统IPC之间的优劣比较:

管道:所有的UNIX实现都支持,并且在最后一个访问管道的进程终止后,管道就被完全删除,缺陷在于管道只允许单向传输或者用于父子进程之间。

系统IPC:优点是功能强大,都在毫不相关进程之间进行通讯;缺点是关键字KEY_T使用了内核标识,占用了内核资源,而且只能被显示删除,而且不能使用socket的一些机制,例如select、epoll等。

4、Windows进程间通信与Linux进程间通信的关系:

Windows进程通信大部分移植于Unix,WINDOWS的剪贴板,文件映射都可从Unix进程通信的共享存储中找到影子。

5、进程间通信和线程间通信的关系:

狭义上的进程间通信其实是指分属于不同进程的线程之间的通讯。而单个进程之间的线程之间的线程同步问题可归并为一种特殊的进程通信。它要用到内核支持的系统调用来保持线程之间同步。通常用到的一些线程同步方法包括:Event,Mutex,信号量Semaphore,临界区资源等。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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