1
00:00:07,360 --> 00:00:09,360
[Powered by Google Translate] NATE Hardison: När du har flera program öppna på en

2
00:00:09,360 --> 00:00:11,250
dator, det verkar som allt är

3
00:00:11,250 --> 00:00:12,880
körs samtidigt.

4
00:00:12,880 --> 00:00:15,350
Till exempel kanske du arbetar i en webbläsare som

5
00:00:15,350 --> 00:00:19,360
Firefox eller Internet Explorer, lyssna på musik på iTunes,

6
00:00:19,360 --> 00:00:21,490
och skriva en uppsats med Word.

7
00:00:21,490 --> 00:00:24,240
Men under huven, de program som faktiskt

8
00:00:24,240 --> 00:00:25,830
köra en åt gången.

9
00:00:25,830 --> 00:00:29,750
Det är en uppgift för operativsystemet Windows, Mac OSX, eller

10
00:00:29,750 --> 00:00:33,070
Linux att hantera varje av dessa separata processer, som

11
00:00:33,070 --> 00:00:35,900
program är kända och växla mellan dem så att när du

12
00:00:35,900 --> 00:00:38,610
gå från att kontrollera din Facebook-sida att arbeta på din uppsats

13
00:00:38,610 --> 00:00:41,590
igen, är Word ett som kör.

14
00:00:41,590 --> 00:00:44,890
>> Men ibland vill vi själva programmen ska kunna

15
00:00:44,890 --> 00:00:47,440
att göra flera saker som detta också.

16
00:00:47,440 --> 00:00:49,630
Om du är som jag, har du förmodligen en massa

17
00:00:49,630 --> 00:00:52,730
olika flikar öppna i din webbläsare, en för e-post,

18
00:00:52,730 --> 00:00:55,070
en med en kalender, och så vidare.

19
00:00:55,070 --> 00:00:58,270
Vi kunde behandla varje flik som ett separat program eller process,

20
00:00:58,270 --> 00:01:01,300
som Google Chrome gör, men många program använder

21
00:01:01,300 --> 00:01:04,430
lättare vikt version av en process som kallas en tråd.

22
00:01:04,430 --> 00:01:07,190
>> En tråd är bara en annan enhet för bearbetning, en uppsättning

23
00:01:07,190 --> 00:01:10,100
instruktioner eller kod som kan "köra", citat citat,

24
00:01:10,100 --> 00:01:12,560
samtidigt med andra trådar.

25
00:01:12,560 --> 00:01:15,150
Det är det som gör det möjligt för dig att bläddra Facebook

26
00:01:15,150 --> 00:01:17,940
medan du lyssnar på mig i bakgrunden eller att ha två

27
00:01:17,940 --> 00:01:20,790
YouTube-videor att spela på samma gång.

28
00:01:20,790 --> 00:01:24,660
Så denna allmänna fråga, som kallas samtidighet, typiskt

29
00:01:24,660 --> 00:01:26,930
kommer inte upp så tidigt i datavetenskap kurser

30
00:01:26,930 --> 00:01:29,790
eftersom de lägre nivå detaljer kräver diskussion om

31
00:01:29,790 --> 00:01:31,930
operativsystem och liknande.

32
00:01:31,930 --> 00:01:34,170
Men programmeringsspråk vi använder på

33
00:01:34,170 --> 00:01:38,000
början av CS50, Scratch ger några fiffiga verktyg för att

34
00:01:38,000 --> 00:01:40,390
göra det lättare att skriva program med flera saker

35
00:01:40,390 --> 00:01:42,390
händer på en gång.

36
00:01:42,390 --> 00:01:45,050
>> När du bygger Scratch program, du ständigt

37
00:01:45,050 --> 00:01:46,760
arbetar med gängor.

38
00:01:46,760 --> 00:01:49,770
Varje Scratch skript, vilket är ett kodblock som börjar med

39
00:01:49,770 --> 00:01:52,600
en av de "när" pusselbitar, kan betraktas

40
00:01:52,600 --> 00:01:54,380
som en separat tråd.

41
00:01:54,380 --> 00:01:58,040
Låt oss titta på ett enkelt Scratch för att se hur det fungerar.

42
00:01:58,040 --> 00:02:01,730
>> Här har vi en fisk objekt eller sprite, med två manus

43
00:02:01,730 --> 00:02:05,000
att både start när vi klickar på den lilla gröna flaggan knappen.

44
00:02:05,000 --> 00:02:07,290
Det första skriptet kontrollerar fiskens rörelse.

45
00:02:07,290 --> 00:02:09,850
När den gröna flaggan klickas, blir fiskar

46
00:02:09,850 --> 00:02:12,450
på vänster sida av skärmen, som kallas scenen,

47
00:02:12,450 --> 00:02:14,090
vänd åt höger.

48
00:02:14,090 --> 00:02:17,070
Då, i en uppsättning instruktioner som ska köra för evigt, tills vi

49
00:02:17,070 --> 00:02:20,270
avbryta programmet, glider fisken till höger,

50
00:02:20,270 --> 00:02:22,900
vänder, går tillbaka till den vänstra sidan, och

51
00:02:22,900 --> 00:02:24,470
vänder igen.

52
00:02:24,470 --> 00:02:27,410
Det andra skriptet kontrollerar fiskens tankeprocess.

53
00:02:27,410 --> 00:02:29,290
Det visar sig att detta är en hungrig fisk.

54
00:02:29,290 --> 00:02:32,080
Så efter att ha väntat i 3 sekunder, kommer fisken tänka,

55
00:02:32,080 --> 00:02:34,420
"Jag är hungrig", för kvart sekund.

56
00:02:34,420 --> 00:02:36,440
Detta skript körs också alltid.

57
00:02:36,440 --> 00:02:38,940
Och som vi ser, från att köra programmet genom att klicka på

58
00:02:38,940 --> 00:02:41,730
gröna flaggan, både manus verkar exekvera

59
00:02:41,730 --> 00:02:43,100
samtidigt.

60
00:02:43,100 --> 00:02:46,460
Fisken rör sig och tänker på samma gång.

61
00:02:46,460 --> 00:02:49,030
>> Eftersom den stackars fisken ser så hungrig, låt oss lägga i några

62
00:02:49,030 --> 00:02:50,670
ostliknande puffar för att äta.

63
00:02:50,670 --> 00:02:53,060
Förhoppningsvis kommer de inte sönderdelas i vattnet.

64
00:02:53,060 --> 00:02:55,560
När vi lägger i en andra sprite kommer vi också att kunna

65
00:02:55,560 --> 00:02:58,020
Lägg i skript som motsvarar den spriten.

66
00:02:58,020 --> 00:02:59,580
Och följaktligen, kommer det finnas en annan uppsättning av

67
00:02:59,580 --> 00:03:00,830
trådar som springer.

68
00:03:03,590 --> 00:03:06,270
Att ge användaren av vårt program kontroll över när

69
00:03:06,270 --> 00:03:09,340
hungrig fisk får mat, låt oss säga att närhelst Space

70
00:03:09,340 --> 00:03:11,840
Bar träffas, ostliknande puffar visas på scenen för

71
00:03:11,840 --> 00:03:13,300
fisk att äta.

72
00:03:13,300 --> 00:03:15,760
Innan vi slår på mellanslagstangenten, kommer vi vill behålla ostliknande

73
00:03:15,760 --> 00:03:19,020
puffar gömd så att fisken inte kan se dem.

74
00:03:19,020 --> 00:03:21,140
För att göra detta behöver vi ett par skript för

75
00:03:21,140 --> 00:03:22,750
ostliknande puffar sprite.

76
00:03:22,750 --> 00:03:26,980
Den första manus, den gröna flaggan, kommer bara dölja maten.

77
00:03:26,980 --> 00:03:29,530
Till skillnad från de andra skript vi har skrivit, kommer detta ett håller inte

78
00:03:29,530 --> 00:03:30,560
kör alltid.

79
00:03:30,560 --> 00:03:33,250
Det kommer att börja och sluta mycket snabbt, precis när vi klickar

80
00:03:33,250 --> 00:03:35,000
den gröna flaggan knappen.

81
00:03:35,000 --> 00:03:37,180
>> Nästa manus vi har att vänta på mellanslagstangenten för att vara

82
00:03:37,180 --> 00:03:39,590
trycks före körning.

83
00:03:39,590 --> 00:03:42,770
Vi kan kalla väntar användarinmatning "väntar" eller "lyssna"

84
00:03:42,770 --> 00:03:43,860
för en händelse.

85
00:03:43,860 --> 00:03:46,750
Och den kod som körs när en händelse tas emot eller

86
00:03:46,750 --> 00:03:50,280
hört kallas händelsehantering kod.

87
00:03:50,280 --> 00:03:53,550
Vår Mellanslag händelsehanterare kommer att visa ostliknande puffar på

88
00:03:53,550 --> 00:03:56,330
skärmen så att fisken kan äta dem.

89
00:03:56,330 --> 00:03:58,880
Vid denna punkt, är allt ser bra ut.

90
00:03:58,880 --> 00:04:00,990
>> Nästa sak vi behöver göra är att ta reda på hur man får

91
00:04:00,990 --> 00:04:03,570
fisken att inse att det finns mat att äta.

92
00:04:03,570 --> 00:04:06,030
Låt oss lägga till ytterligare tråd till fisken som ständigt

93
00:04:06,030 --> 00:04:08,790
kontrollerar om det är vidrör den ostliknande puffar.

94
00:04:08,790 --> 00:04:11,510
Vi gör detta i en separat tråd eftersom det sättet vi kan

95
00:04:11,510 --> 00:04:13,710
ständigt kontrollera mat.

96
00:04:13,710 --> 00:04:16,829
Annars skulle vi bara kunna regelbundet kontrollera för mat

97
00:04:16,829 --> 00:04:21,180
mellan segelflyg, vända, väntar eller tänka.

98
00:04:21,180 --> 00:04:22,000
>> OK.

99
00:04:22,000 --> 00:04:23,785
Nu ska vi köra vårt Scratch-program.

100
00:04:23,785 --> 00:04:26,921
Som väntat döljer maten omedelbart och

101
00:04:26,921 --> 00:04:28,920
hungrig fisk simmar fram och tillbaka precis som förr.

102
00:04:32,050 --> 00:04:35,060
När vi träffar på mellanslagstangenten, de ostliknande puffar kommer i sikte,

103
00:04:35,060 --> 00:04:37,470
och hungriga fiskar säger Whoo.

104
00:04:37,470 --> 00:04:39,340
Men vänta, det är konstigt.

105
00:04:39,340 --> 00:04:42,150
Hur kommer fiskens "Jag är hungrig" tanke avbryter

106
00:04:42,150 --> 00:04:43,580
andra saker?

107
00:04:43,580 --> 00:04:45,780
Detta beror på att vi inte fastställa någon samordning

108
00:04:45,780 --> 00:04:47,590
mellan de tre fiskar skript.

109
00:04:47,590 --> 00:04:50,610
Varje körs i sin egen tråd, omedvetna om vad

110
00:04:50,610 --> 00:04:52,120
andra gör.

111
00:04:52,120 --> 00:04:54,980
Låt oss fixa detta innan vi går vidare.

112
00:04:54,980 --> 00:04:57,700
>> Samordning mellan trådar är en svår uppgift eftersom vi

113
00:04:57,700 --> 00:05:00,940
inte har explicit kontroll över när varje tråd löper eller

114
00:05:00,940 --> 00:05:02,190
går inte.

115
00:05:02,190 --> 00:05:04,710
Om du vill skicka ett meddelande från en tråd till en annan, behöver vi

116
00:05:04,710 --> 00:05:08,300
att använda en variabel som vi kan ställa, eller skriva i en tråd

117
00:05:08,300 --> 00:05:10,170
och läsa i den andra.

118
00:05:10,170 --> 00:05:12,920
Låt oss skapa en variabel som heter foodFound som vi kan ställa till

119
00:05:12,920 --> 00:05:15,530
sant när fisken rusar in i ostliknande blossen.

120
00:05:15,530 --> 00:05:17,540
Jo, naturligtvis vill vi se till att vi satt det

121
00:05:17,540 --> 00:05:19,240
falsk initialt.

122
00:05:19,240 --> 00:05:22,540
Då, i fiskens tänkande tråd, vi kontrollera om

123
00:05:22,540 --> 00:05:25,400
fisken har hittat mat innan visar "Jag är hungrig"

124
00:05:25,400 --> 00:05:26,770
tankebubbla.

125
00:05:26,770 --> 00:05:29,670
>> Nu kör programmet igen, ser vi att fisken

126
00:05:29,670 --> 00:05:31,580
inte bli avbruten med tankar på hunger när

127
00:05:31,580 --> 00:05:33,820
ostliknande puffar är ute.

128
00:05:33,820 --> 00:05:36,820
Det sista problemet vi har är att de ostliknande puffar inte går

129
00:05:36,820 --> 00:05:39,800
bort efter fisken, citerar unquote, "äter" dem.

130
00:05:39,800 --> 00:05:42,305
Från fisken skript, det finns inget enkelt sätt att dölja ostliknande

131
00:05:42,305 --> 00:05:44,710
puffar, så vi måste sända ett budskap till de ostliknande blossen

132
00:05:44,710 --> 00:05:46,780
sprite att gömma sig.

133
00:05:46,780 --> 00:05:49,550
Vi kan göra detta med en annan variabel att ostliknande puffar

134
00:05:49,550 --> 00:05:52,680
sprite har tillgång till, samt fisk spriten.

135
00:05:52,680 --> 00:05:55,720
>> Men det finns ett renare sätt att göra det i det här fallet,

136
00:05:55,720 --> 00:05:57,840
eftersom istället för att skicka ett meddelande till ett manus som är

137
00:05:57,840 --> 00:06:00,570
någonstans i mitten av utförande, kan vi skicka

138
00:06:00,570 --> 00:06:03,710
budskap till ett skript som väntar på att starta.

139
00:06:03,710 --> 00:06:07,360
Vi gör detta genom att ha fisken sända ett evenemang, en vi ska

140
00:06:07,360 --> 00:06:08,800
samtal ätit.

141
00:06:08,800 --> 00:06:11,510
Sedan kommer vi att skapa ett manus för de ostliknande puffar som kommer

142
00:06:11,510 --> 00:06:13,030
vänta för detta evenemang.

143
00:06:13,030 --> 00:06:15,560
Detta liknar mellanslagstangenten händelsen, förutom att det

144
00:06:15,560 --> 00:06:19,250
tid, är användaren inte en direkt utlöser händelsen.

145
00:06:19,250 --> 00:06:22,800
Nu allt vi behöver göra är att ställa vår foodFound variabel tillbaka

146
00:06:22,800 --> 00:06:25,750
till false, och vi kan nu ge de hungriga fiskar så många

147
00:06:25,750 --> 00:06:28,470
portioner av ostliknande puffar som det vill.

148
00:06:28,470 --> 00:06:30,040
>> Så inte alltför illa, eller hur?

149
00:06:30,040 --> 00:06:33,400
I C, skriver flertrådade program är mer komplicerad,

150
00:06:33,400 --> 00:06:35,700
men grunderna är desamma.

151
00:06:35,700 --> 00:06:38,690
Hur som helst, jag hoppas du har en fantastisk tid att bygga lite kul

152
00:06:38,690 --> 00:06:41,030
parallella program i grunden.

153
00:06:41,030 --> 00:06:42,570
Mitt namn är Nate Hardison.

154
00:06:42,570 --> 00:06:45,260
Detta är CS50.