微软Visual C++并行编程设计模式:多核架构的分解与协调
"Parallel-Programming with Microsoft Visual C++ - Design Patterns for Decomposition and Coordination on Multicore Architectures" 在现代计算机领域,多核架构已经成为主流,这使得并行编程成为提升软件性能的关键。微软的Visual C++ 提供了强大的工具和库来支持并行编程,帮助开发者充分利用多核处理器的能力。本书"Parallel Programming with Microsoft Visual C++"由Colin Campbell和Ade Miller撰写,旨在深入探讨如何利用Visual C++进行有效的并行编程,通过设计模式实现任务分解和协调。 并行编程的核心在于如何有效地将工作负载分散到多个处理核心上,同时管理好这些核心之间的通信和同步。在本书中,作者详细介绍了以下关键知识点: 1. **并行计算基础**:首先,读者会了解到并行计算的基本概念,包括并发、并行度、数据并行和任务并行等。理解这些概念是构建并行程序的基础。 2. **设计模式**:书中讨论了一系列适用于多核架构的并行设计模式,如Master-Worker模式、Pipeline模式、MapReduce模式和Task Farm模式等。这些模式可以帮助开发者解决常见的并行问题,如数据处理、任务调度和负载均衡。 3. **Microsoft并行运行时(Parallel Runtime, Concurrency Runtime)**:微软并行运行时是Visual C++中的一个重要组件,它提供了一套高级API,简化了线程管理和同步。书中详细阐述了如何使用并行算法、任务调度器和代理对象等来构建高效并行程序。 4. **C++11及更高版本的并行特性**:除了微软的并行运行时,作者还会介绍C++标准库中的并行算法,如std::thread、std::async、std::future和std::mutex等,以及如何结合使用这些特性进行并行编程。 5. **性能优化和调试**:并行程序的性能优化和调试是挑战性的,书中有专门章节讲解如何分析并行程序的性能,使用工具如Visual Studio的性能分析器,以及如何识别和修复并行程序中的竞态条件和死锁问题。 6. **案例研究和最佳实践**:书中包含实际的代码示例和案例研究,展示如何将理论知识应用于实际项目,同时也分享了一些最佳实践,帮助读者避免常见的并行编程陷阱。 7. **未来趋势**:随着硬件的持续发展,书中可能还涵盖了多线程编程的未来趋势,如GPU编程(如CUDA)和异构计算,以及如何利用Visual C++与这些技术交互。 通过学习这本书,开发者能够掌握在Microsoft Visual C++环境下进行并行编程所需的技能,从而编写出高效、可扩展且易于维护的多核应用。同时,书中由Tony Hey和Herb Sutter撰写的前言也提供了专家视角,为读者深入理解并行编程提供了宝贵见解。
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