C语言并发编程深度解析与实践
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更新于2024-07-29
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《C的并发行为》是一本深入探讨C语言中并发编程技术的专业书籍。本书旨在帮助读者理解和掌握如何在C环境中设计并实现高效的并行计算。作者通过以下几个章节展开讲解:
1. **第一章:引言** - 这部分会介绍并发编程的基本概念,包括多线程的重要性、C语言在并发领域的局限性与优势,以及为什么在C中处理并发问题是一个值得深入研究的主题。
2. **第二章:管理线程** - 在这一章,作者会详细阐述如何在C中创建、启动、同步和销毁线程,包括基本的线程API,如`pthread_create`和`pthread_join`,以及如何管理线程的生命周期和同步控制。
3. **第三章:共享数据** - 由于并发涉及到数据的一致性和完整性,作者会讨论互斥锁(mutexes)、信号量(semaphores)等同步机制,以及如何避免竞态条件(race conditions)和死锁等问题。
4. **第四章:同步并发操作** - 重点讲述如何在多线程环境中正确地协调访问共享资源,包括条件变量(condition variables)、事件和读写锁(reader-writer locks),以确保并发执行的正确性。
5. **第五章:C++内存模型和原子类型操作** - 尽管C不直接支持原子操作,但会提及C++中的原子类型(atomic types)和内存模型,以理解其在C中的模拟和应用。
6. **第六章和第七章:设计并发数据结构** - 分别介绍基于锁(lock-based)和无锁(lock-free)的数据结构设计策略,如何在并发环境下提供高效且健壮的数据访问。
7. **第八章:设计并发代码** - 作者会探讨如何设计可扩展、易于维护的并发代码,包括错误处理、线程池、任务队列等并发编程模式。
8. **第九章:高级线程管理** - 深入讲解线程池、工作调度和线程通信,帮助读者更好地组织和控制并发执行流程。
9. **第十章:测试与调试多线程应用程序** - 探讨并发编程中的测试挑战和调试策略,包括工具和技术,以确保并发系统的正确性和性能。
附录A则列出C++新特性在C语言线程库中的应用,尽管C不支持这些特性,但了解它们有助于开发者在C中找到可行的替代方案或设计决策。
通过阅读这本书,读者可以系统地学习C语言并发编程的基础理论和实践技巧,为构建高效、可维护的多线程应用程序打下坚实基础。
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赵大明
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