C++0x并发实战:并行开发与算法
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更新于2024-07-30
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"C++.并发行为.C.Concurrency.in.Action"
本书《C++并发行为》是针对C++0x标准(后来的C++11)中引入的并发编程特性的深度解析。作者通过实战经验和理论知识,详细阐述了如何利用C++进行高效、安全的并行开发。书中涵盖了多线程管理、数据共享、同步操作、内存模型、原子类型操作、并发数据结构设计以及多线程应用的测试与调试等多个关键主题。
1. **多线程管理**:在第二章中,作者讨论了如何创建和管理线程,包括线程的生命周期、线程间的通信以及如何在程序中协调多个执行路径。这部分内容帮助开发者理解如何在C++0x中有效地启动和控制线程。
2. **共享数据**:第三章探讨了在并发环境中如何安全地共享数据,避免竞态条件和死锁等问题。介绍了互斥量(mutexes)、读写锁(reader-writer locks)等同步原语,以及它们在确保数据一致性中的作用。
3. **同步操作**:第四章深入研究了同步并发操作,如条件变量(condition variables)、信号量(semaphores)和事件(events),这些工具可以帮助开发者精确地控制线程之间的交互和等待。
4. **C++内存模型和原子类型操作**:第五章是关于C++内存模型的,它定义了并发程序中数据访问的顺序和可见性规则。同时,本章还详细讲解了原子类型(atomic types)的操作,这些类型在多线程环境中提供无锁编程的基础。
5. **锁基数据结构和无锁并发数据结构**:第六章和第七章分别介绍了使用锁和不使用锁的并发数据结构设计。锁基数据结构如线程安全的栈和队列,而无锁数据结构则利用原子操作来避免锁的开销,提高性能。
6. **设计并发代码**:第八章指导读者如何设计出可扩展和可靠的并发代码,讨论了线程局部存储(thread-local storage)、资源获取即初始化(RAII)原则以及避免数据竞争的最佳实践。
7. **高级线程管理**:第九章涉及更高级的线程管理技术,如线程池(thread pools)和工作窃取(work stealing),这些技术有助于优化系统资源的使用。
8. **测试和调试多线程应用**:第十章提供了多线程应用程序的测试和调试策略,包括使用特定的并发调试工具以及如何复现和修复并发问题。
9. **C++语言的新特性**:附录A专门介绍了C++0x中用于线程库的新的语言特性,如lambda表达式、右值引用和自动类型推断,这些都是编写现代并发代码的重要工具。
通过本书,读者可以全面掌握C++0x提供的并发编程框架,学会如何编写高性能、低延迟的多线程程序,为解决复杂并发问题提供坚实的理论基础和实践经验。
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