C++并发编程实战:标准与TR2解析

5星 · 超过95%的资源 需积分: 35 16 下载量 84 浏览量 更新于2024-10-25 收藏 1.55MB PDF 举报
"C++ Concurrency in Action 是一本深入探讨C++多线程编程的书籍,旨在帮助程序员理解和利用C++标准(包括技术报告2,TR2)中的并发特性。本书适用于已有C++经验并希望掌握多线程技术的开发者,以及熟悉其他语言并发编程的程序员。书中涵盖了从基础的线程管理到高级的数据结构设计和测试调试等多个方面,旨在使并发编程更加安全和高效。" 在C++中,并发行为涉及多线程的创建、管理和通信,这是现代计算中不可或缺的一部分。C++11及后续版本引入了内置的并发支持,使得程序员可以直接在语言层面处理多线程问题,而不再依赖于特定平台的API。TR2进一步扩展了这些功能,提供了更高层次的同步机制,促进了抽象级别的提升,降低了并发编程的复杂性和潜在错误。 本书的第一章“Introduction”可能会介绍并发编程的基本概念和C++中多线程的重要性,引导读者理解为何要在C++中使用并发。 第二章“Managing Threads”会讲解如何创建和管理线程,包括线程的启动、同步、通信以及生命周期管理。这部分内容可能涵盖std::thread的使用,线程优先级,以及如何在C++中优雅地终止线程。 第三章“Sharing Data”关注的是在并发环境中数据的安全共享,讨论了数据竞争、死锁等问题,以及如何使用互斥量、条件变量等工具来避免这些问题。 第四章“Synchronizing Concurrent Operations”会深入探讨同步原语,如std::mutex、std::lock_guard、std::future和std::promise,以及如何使用它们来保护临界区,确保并发操作的正确性。 第五章“The C++ Memory Model and Operations on Atomic Types”介绍C++内存模型,这是理解并发行为的基础。本章可能会涵盖原子类型(std::atomic)的操作,以及它们如何保证在多线程环境中的数据一致性。 第六章至第七章“Designing Data Structures for Concurrency”探讨了设计并发数据结构的方法,包括基于锁的数据结构和无锁数据结构。这两章将展示如何构建线程安全的数据结构,以提高并发性能。 第八章“Designing Concurrent Code”会提供设计并发代码的最佳实践,包括避免竞态条件、减少锁的使用,以及使用并发原语进行高效的并发编程。 第九章“High-Level Thread Management”可能涉及到线程池、线程局部存储(TLS)等高级主题,帮助优化多线程程序的资源管理。 第十章“Testing and Debugging Multi-threaded Applications”介绍了测试并发程序的特殊挑战,包括使用调试器、日志记录、性能分析工具等来识别和解决并发问题。 附录A“New Features of the C++ language used by the thread library”将回顾C++11及其后版本中为并发编程新增的语言特性,如智能指针、右值引用等,以及它们在并发库中的应用。 这本书全面覆盖了C++并发编程的各个方面,对于想要提升并发编程技能的C++开发者来说是一份宝贵的资源。通过阅读和实践书中的例子,读者可以更好地理解和利用C++的并发能力,编写出高效且可靠的多线程程序。