"C++11并发编程涵盖了从线程管理到高级线程设计的全面内容,由Anthony Williams所著,旨在帮助读者理解和利用C++11标准中的并发和多线程特性。"
在C++11中,并发编程成为了一个重要的主题,因为它允许开发者充分利用多核处理器的能力,提升程序的执行效率。这本书详细讲解了如何在C++11环境中进行并发编程,包括以下几个关键知识点:
1. **线程管理**:通过`std::thread`类,开发者可以创建和管理线程,这使得编写多线程程序变得更加简单。书中会详细介绍如何创建、启动和终止线程,以及如何在线程之间进行通信。
2. **线程间共享数据**:并发编程中,线程安全的数据访问是核心问题。书中会探讨`std::mutex`和其他同步机制,如条件变量、互斥量和信号量,这些工具用于保护共享资源,避免数据竞争。
3. **同步并发操作**:`std::future`和`std::async`是C++11引入的异步编程工具,它们允许非阻塞地执行任务并等待结果。书中会介绍如何使用这些工具来实现异步编程,提高程序的响应性和效率。
4. **C++内存模型和原子类型操作**:理解C++的内存模型对于编写正确的行为并发代码至关重要。书中会详细解释内存模型的概念,以及如何使用原子类型(如`std::atomic`)来保证数据在多线程环境下的一致性。
5. **基于锁的并发数据结构设计**:书中将探讨如何设计和使用基于锁的并发数据结构,如线程安全的队列和堆,这些都是多线程编程中常见的需求。
6. **无锁并发数据结构设计**:无锁编程是一种更为高效但复杂的技术,它避免了锁的开销。本书会介绍如何设计和实现无锁数据结构,以及它们在高并发环境下的优势。
7. **并发代码设计**:这部分内容会讲解如何设计出可维护、可扩展的并发代码,包括线程池的实现和最佳实践。
8. **高级线程管理**:包括线程优先级、线程局部存储(TLS)和线程调度策略等进阶话题,帮助读者深入理解线程的管理。
9. **多线程程序的测试和调试**:这部分内容将介绍如何有效地测试和调试多线程程序,这对于发现并发问题和确保程序的正确性至关重要。
10. **附录**:附录包含了C++11语言特性的简要参考,特别是与多线程相关的部分,以及并发库的对比和一个完整的ATM示例,提供实用的参考信息。
这本书是C++11并发编程的宝典,无论你是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得宝贵的指导和洞见,提升你的并发编程技能。通过阅读本书,你可以学会如何编写高效、健壮的多线程C++程序,适应现代计算环境的需求。