C++并发编程入门：从线程管理到无锁并发

"C++并发编程入门指南" 这篇文档似乎是一本关于C++并发编程的教程，涵盖了一系列深入的主题，从基础知识到高级概念。以下是各章节的主要知识点： 1. **并发和多线程介绍** (1.1-1.4) - **何谓并发** (1.1)：并发是指系统中多个执行单元可以同时进行处理，不一定在同一时刻，但在逻辑上是并行的。 - **为什么使用并发** (1.2)：并发能够提高系统的资源利用率和响应速度，尤其在多核处理器环境下，可以实现真正的并行计算。 - **C++中的并发和多线程** (1.3)：C++提供了支持多线程的库，允许开发者创建和管理线程，利用并发优势。 2. **线程管理** (2.1-2.6) - **线程管理的基础** (2.1)：涉及线程的创建、启动、同步和销毁等基本操作。 - **向线程函数传递参数** (2.2)：讨论如何在创建线程时将数据传递给线程函数。 - **转移线程所有权** (2.3)：可能涉及线程对象的移动语义，确保线程资源的有效管理。 - **运行时决定线程数量** (2.4)：如何根据系统资源动态调整线程池大小。 - **识别线程** (2.5-2.6)：可能包括线程标识符的获取和使用，用于调试或管理。 3. **线程间共享数据** (3.1-3.4) - **共享数据带来的问题** (3.1)：如竞态条件、死锁和数据不一致等问题。 - **使用互斥量保护共享数据** (3.2)：互斥量是防止多个线程同时访问同一资源的同步机制。 - **保护共享数据的替代设施** (3.3)：可能包括信号量、条件变量等其他同步工具。 4. **同步并发操作** (4.1-4.5) - **等待一个事件或其他条件** (4.1)：如使用条件变量等待特定条件满足。 - **使用期望等待一次性事件** (4.2)：例如，`std::future`和`std::promise`用于异步编程。 - **限定等待时间** (4.3)：如何设置等待超时以避免无限等待。 - **使用同步操作简化代码** (4.4)：可能介绍C++的`std::async`，`std::thread::join`等高级同步功能。 5. **C++内存模型和原子类型操作** (5.1-5.4) - **内存模型基础** (5.1)：解释C++内存模型如何保证多线程程序中的数据一致性。 - **C++中的原子操作和原子类型** (5.2)：介绍`std::atomic`及其在并发编程中的作用。 - **同步操作和强制排序** (5.3)：讨论内存顺序和编译器屏障，确保数据同步的正确性。 6. **基于锁的并发数据结构设计** (6.1-6.4) - **为并发设计的意义** (6.1)：阐述为何需要为并发环境设计专用的数据结构。 - **基于锁的并发数据结构** (6.2-6.3)：介绍如何通过加锁机制实现线程安全的数据结构，如线程安全的队列和栈。 7. **无锁并发数据结构设计** (7.1-7.4) - **定义和意义** (7.1)：无锁编程是避免使用锁进行同步的方法，提高性能但更复杂。 - **无锁数据结构的例子** (7.2)：如无锁队列和栈的实现。 - **设计无锁数据结构的指导** (7.3)：提供设计无锁数据结构的一些建议和最佳实践。 8. **并发代码设计** (8.1-8.6) - **线程间划分工作的技术** (8.1)：如工作窃取、任务队列等负载均衡策略。 - **数据结构优化** (8.2-8.4)：如何优化数据结构以提高多线程环境下的性能和效率。 - **设计并发代码的注意事项** (8.5)：强调避免竞态条件、死锁和资源饥饿等并发问题。 9. **高级线程管理** (9.1-9.2) - **线程池** (9.1)：线程池是一种线程复用策略，可减少创建和销毁线程的开销。 - **中断** (9.2): 讨论如何安全地中断正在执行的线程，可能是为了响应系统事件或用户请求。 此文档适合想要深入了解C++并发编程的开发者，涵盖了从基本概念到高级实践的广泛内容，旨在帮助读者掌握编写高效并发代码的技能。