并发和并行这两个概念有何异同?请详细解释。

并发(Concurrency)和并行(Parallelism)都是描述程序执行任务的方式,它们之间的主要区别在于任务的执行过程。

并发(Concurrency):
并发是指程序在同一时刻处理多个任务的能力。这些任务可能是独立的,也可能相互依赖。并发的程序可以在单核处理器上运行,但它们在多核处理器上可能更高效。在单核处理器上实现并发的关键是任务之间的切换,程序会在执行一个任务的同时,暂停另一个任务,然后在适当的时候切换回来。这种切换是由操作系统或者程序自身控制的。

举个例子,假设你的程序需要同时处理用户输入和文件读写。在并发模式下,程序会在处理用户输入的同时,暂停文件读写任务,然后在适当的时候切换回来。这样,用户输入和文件读写两个任务看起来是同时进行的,实际上它们是在不同时间片执行的。

并行(Parallelism):
并行是指程序在同一时刻真正地执行多个任务。这需要程序运行在具有多个处理器或者多核处理器的系统上。在并行模式下,每个任务都在单独的处理器或者核心上执行,从而实现真正的同时执行。

还是以上面的例子,假设你的程序需要同时处理用户输入和文件读写。在并行模式下,程序会在一个处理器上处理用户输入,同时在另一个处理器上执行文件读写任务。这样,用户输入和文件读写两个任务是真正同时进行的。

总结:
并发是指程序在同一时刻处理多个任务的能力,这些任务在单核处理器上通过切换执行,看起来是同时进行的。而并行是指程序在同一时刻真正地执行多个任务,这需要程序运行在多核处理器系统上。并行可以提高程序的执行效率,但也会增加程序的复杂性。

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