进程、线程、协程对CPU的消耗

大家好，我是涛哥，又是周末，祝愿大家开心。 

今天，不分享复杂高深的东西了，仅来聊聊进程、线程、协程对CPU的消耗问题，并用实际代码来验证，加深对这些概念的理解。

另外，值得一提的是，进程、线程、协程几乎是笔试面试必考的内容。而且，在实际开发中，也有必要深入理解这些基础概念。

一. 单核CPU的消耗

C语言死循环程序如下:

int main(){    while(1);    return 0;}

开启单进程，可以看到，大约消耗100%的CPU核：

开启2个进程，可以看到，总共大约消耗100%的CPU核：

C语言多线程程序如下：

• #include <stdio.h>

#include <unistd.h>#include <pthread.h>
void* threadFunc(void* p){    while (1);    return NULL;}
int main (){    printf("main thread id is %u\n", pthread_self());
    pthread_t id;    pthread_create (&id, NULL, threadFunc, NULL);    while (1);
    return 0;}

        

2个线程总共大约消耗100%的CPU核：

Go语言多协程程序如下：

• package main func f() { for {}} func main (){ go f() for {}}

2个协程总共大约消耗100%的CPU核：

通过如上实际验证可以发现：在单核CPU情况下，无论怎么开启进程、线程和协程，最多消耗100%的CPU核。

二. 多核(32核)CPU的消耗

C语言死循环程序如下：

int main(){    while(1);    return 0;}

   

开启单进程，大约消耗100%的CPU核，即1个核：

   

开启2个进程，总共大约消耗200%的CPU核，即2个CPU核：

       

C语言多线程程序如下：

​​​​​​​

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>
void* threadFunc(void* p){    while (1);
    return NULL;}
int main (){    printf("main thread id is %u\n", pthread_self());
    pthread_t id;    pthread_create (&id, NULL, threadFunc, NULL);    while (1);
    return 0;}

 

2个线程总共大约消耗200%的CPU核，即2个CPU核：

Go语言多协程程序如下：​​​​​​​

package main
func f() {    for {}}
func main (){    go f()    for {}}

       

2个协程总共大约消耗200%的CPU核，即2个CPU核：

通过实际验证可以发现：在多核情况下，采用多进程、多线程、多协程，能更好地利用CPU, 它们不仅能并发执行，而且能并行执行。

另外，值得一提的是，即使在单核情况下，多进程、多线程、多协程也是能更好利用CPU的。想一想，为什么？这是很基本的问题。

通过本文的实际验证，我们能更好地理解多进程、多线程、多协程对单核、多核CPU的消耗，顺便理解并发和并行的含义与区别。