"C.的并发行为"是一本深入探讨C++编程中并发特性的专业书籍,由Manning Publications出版。本书旨在帮助读者理解和实践C++中的多线程编程,以充分利用现代硬件的并行能力。以下是章节概览:
1. **引言**(Chapter One: Introduction)- 介绍了并发编程的概念,阐述了在C++中并发的重要性以及它如何提高程序性能,同时概述了书中将要探讨的主题和架构。
2. **管理线程**(Chapter Two: Managing Threads)- 这部分讲解了如何在C++中创建、启动和管理线程,包括线程的基本概念、线程生命周期、同步原语(如`std::thread`)的使用,以及线程安全的设计原则。
3. **共享数据**(Chapter Three: Sharing Data)- 详细讨论了在并发环境中如何处理共享数据的问题,包括读写锁(Reader-Writer Locks)、互斥锁(Mutexes)和原子类型(Atomic Types)的使用,以确保数据的一致性和安全性。
4. **同步并发操作**(Chapter Four: Synchronizing Concurrent Operations)- 着重于并发控制,介绍条件变量(Condition Variables)、信号量(Semaphore)和屏障(Barrier)等同步机制,以及它们在协调线程间的交互中的作用。
5. **C++内存模型与原子类型**(Chapter Five: The C++ Memory Model and Operations on Atomic Types)- 讨论了C++内存模型对于并发编程的影响,解释了原子类型(如`std::atomic`)的设计和用法,以避免数据竞争和死锁问题。
6. **设计并发数据结构**(Chapter Six and Seven: Designing Data Structures for Concurrency)- 分为两部分,第一部分(Lock-based Data Structures)涵盖了基于锁的并发数据结构,如STL容器的线程安全版本;第二部分(Lock-free Concurrent Data Structures)介绍了无锁(Lock-free)设计技术,如CAS(Compare-and-Swap)操作的应用。
7. **设计并发代码**(Chapter Eight: Designing Concurrent Code)- 提供了策略和最佳实践,教导读者如何编写可扩展、高效且易于维护的并发代码,包括避免竞态条件和死锁的方法。
8. **高级线程管理**(Chapter Nine: High Level Thread Management)- 针对更复杂的线程组织和协调,探讨了线程池、future/promise模型、异步编程等高级主题。
9. **测试和调试多线程应用**(Chapter Ten: Testing and Debugging Multi-threaded Applications)- 提供了实用的测试工具和技术,以及如何识别和解决并发编程中的常见错误和性能瓶颈。
10. **附录A:C++语言新特性**(Appendix A: New Features of the C++ Language used by the Thread Library)- 对于C++11或后续版本引入的与线程库相关的特性进行了总结,帮助开发者更好地利用这些新功能进行并发编程。
通过阅读这本书,读者可以深入理解C++并发编程的核心概念,并掌握如何在实际项目中有效地应用这些知识,从而提升软件的性能和可靠性。