C++11多线程编程实践笔记

《C++ Concurrency in Action》是由Anthony Williams所著的一本关于C++并发编程的书籍，它详细地介绍了C++11标准中引入的多线程和并发特性。这本书是并发编程领域的一部重要作品，尤其对于希望深入理解C++11及其后续版本中并发特性的开发者来说，是不可或缺的参考书籍。 本书的知识点可以从多个方面来阐述： 1. C++11并发基础：C++11引入了若干用于支持多线程编程的语言和库特性，包括线程（thread）、互斥量（mutex）、条件变量（condition variable）、原子操作（atomic operations）和锁（locks）。这本书首先介绍了这些基础概念，为理解后续内容打下基础。 2. 线程管理：介绍了如何创建线程、控制线程执行（如分离线程、等待线程完成等）、识别和处理线程异常。 3. 同步机制：详细解释了C++11标准库提供的同步原语，包括互斥锁（mutexes）、递归互斥锁（recursive mutexes）、时间锁（timed mutexes）和自旋锁（spin locks）等。这些同步机制是确保线程间安全访问共享资源的核心。 4. 互斥量和锁的高级特性：比如锁的粒度、死锁问题、锁的继承性和递归锁等。Anthony Williams还介绍了避免死锁的策略，例如锁的顺序以及在复杂场景下如何合理地使用这些特性。 5. 条件变量：条件变量是让线程能够等待某个条件成立的同步机制。本书中会解释条件变量如何与互斥锁一起使用，以及在什么情况下需要使用条件变量。 6. 线程间通信：介绍了基于共享内存的通信机制，如原子操作和内存顺序（memory ordering）的概念。对于原子操作的使用和内存模型的理解是并发编程中非常关键的部分。 7. 线程池和任务：书中进一步介绍了如何构建一个线程池来有效地管理线程的生命周期，并对任务进行调度。这包括了对于任务分解、任务执行策略以及任务之间的依赖管理的讨论。 8. 并发算法和数据结构：作者详细讲解了如何使用并发特性来实现标准库算法和数据结构，以及如何根据并发场景优化数据结构的实现。 9. C++14和C++17并发特性更新：虽然《C++ Concurrency in Action》主要聚焦于C++11标准，但作者也会讨论后续标准中对并发编程的支持，比如C++14和C++17中新增的并发特性。 10. 并发模式和最佳实践：在介绍了基础和进阶概念后，Anthony Williams分享了常见的并发设计模式，并提供了设计高效且安全的并发程序的最佳实践。 总的来说，《C++ Concurrency in Action》是一本由浅入深、理论与实践相结合的书籍。它不仅详细介绍了C++11及之后版本中的并发特性，还提供了大量的示例代码来帮助读者理解和掌握这些复杂的概念。通过阅读这本书，读者可以在理论知识和实际应用之间建立桥梁，成为能够设计和实现高效、可靠并发程序的专家。