"C++并发实战"
《C++ Concurrency in Action》是Anthony Williams撰写的一本关于C++多线程实践的书籍,由Manning出版社出版。这本书深入探讨了C++中的并发编程技术,旨在帮助读者理解和掌握在C++环境中进行高效、安全的多线程编程。
在C++中,并发性是通过标准库中的`<thread>`、`<mutex>`、`<future>`等头文件来支持的。本书会详细介绍这些工具的使用方法,以及如何利用它们来构建并发程序。其中,线程(threads)是并发的基本单元,允许程序在同一时间执行多个独立的代码流。`std::thread`类用于创建和管理线程,而互斥量(mutexes)如`std::mutex`则用于保护共享数据,避免竞态条件(race conditions)。
书中还会涉及条件变量(condition variables)、异步操作(asynchronous operations)和未来(futures),这些都是实现线程间通信和同步的关键机制。条件变量允许线程在满足特定条件时等待或唤醒,而`std::async`和`std::future`则提供了在后台执行任务并在完成后获取结果的方式。
此外,书中还将涵盖原子操作(atomic operations)和无锁编程(lock-free programming)。C++标准库提供了`std::atomic`模板类,使得对某些变量的操作可以保证在并发环境下的完整性,避免数据不一致。无锁编程是一种高级并发技术,通过避免使用互斥量来提高性能,但同时也需要更高的编程技巧和理解。
作者Anthony Williams会讲解如何正确地管理和避免死锁(deadlocks)、活锁(livelocks)和饥饿(starvation)等并发问题。死锁是指两个或更多线程相互等待对方释放资源而无法继续执行的情况。活锁则类似,但线程不是停止执行,而是不断尝试,却始终无法取得进展。饥饿则是指线程虽然有资格获得资源,但由于其他线程的行为,它一直无法获取。
书中还会讨论C++11及后续标准引入的并发特性,比如线程局部存储(thread-local storage)和协程(coroutines,可能在C++17及以上版本)。线程局部存储允许每个线程拥有自己的数据副本,而协程则提供了一种轻量级的并发模型,允许函数暂停和恢复执行,类似于子程序,但保留了上下文信息。
《C++ Concurrency in Action》是一本全面介绍C++并发编程的实用指南,适合有一定C++基础并希望深入理解并发概念和技术的开发者阅读。通过学习,读者将能够编写出更加高效、稳定和可维护的多线程程序。