目錄

• 并發
• 為什么要使用并發？
• 線程管理
• • 等待線程完成
  • 后臺運行程序
• 線程間共享數據
• • 避免惡性條件競爭
  • 使用互斥量保護共享數據
  • 死鎖
  • 二級目錄
  • • 三級目錄

并發

• 最簡單和最基本的并發，是指兩個或更多獨立的活動同時發生。
• 在計算機領域的并發是指在單個系統里同時執行多個獨立的任務，而非順序的進行一些活動。
  并發的途徑：
  （1）多進程并發：是將應用程序分為多個獨立的進程，它們在同一時刻運行，就像同時進行網頁瀏覽和文字處理一樣。
  （2）多線程并發：在單個進程中運行多個線程：
  多線程并發特點：
  (a).線程很像輕量級的進程，每個線程相互獨立運行，且線程可以在不同的指令序列中運行。
  (b).進程中的所有線程都共享地址空間（難建立，因為同一數據的內存地址在不同的進程中是不同的）

為什么要使用并發？

主要原因：關注點分離（SOC）和性能

兩種方式利用并發提高性能：

• 將一個單個任務分成幾部分，且各自并行運行，從而降低總運行時間（任務并行）
• 在數據方面，每個線程在不同的數據部分上執行相同的操作（數據并行）
  當收益比不上成本，不使用并發！！！
  線程管理

線程管理

主要內容：
● 啟動新線程
● 等待線程與分離線程
● 線程唯一標識

等待線程完成

• join()是簡單粗暴的等待線程完成或不等待；調用join()的行為，還清理了線程相關的存儲部分，這樣std::thread對象將不再與已經完成的線程有任何關聯。這意味著，只能對一個線程使用一次join()；一旦已經使用過join()。std::thread對象就不能再次加入了，當對其使用joinable()時，將返回false。

后臺運行程序

• 使用detach()會讓線程在后臺運行，這就意味著主線程不能與之產生直接交互。
• 通常稱分離線程稱為守護線程，UNIX中守護線程是指，沒有任何顯式的用戶接口，并在后臺運行的線程。

線程間共享數據

本章主要內容：
● 共享數據帶來的問題
● 使用互斥量保護數據
● 數據保護的替代方案
問題：條件競爭

避免惡性條件競爭

● 一是對數據結構和不變量的設計進行修改，修改完的結構必須能完成一系列不可分割的變化，也就是保證每個不變量保持穩定的狀態，這就是無所謂的無鎖編程。
● 處理條件競爭，使用事務的方式去處理數據結構的更新
保護數據共享結構的最基本方式，是使用C++標準庫提供的互斥量。

使用互斥量保護共享數據

• 當訪問共享數據前，將數據鎖住，在訪問結束后，再將數據解鎖。
• C++中常用std::mutex創建互斥量，lock()對互斥量上鎖，unlock()進行解鎖
• 進階：C++標準庫為互斥量提供了一個RAII（資源獲取即初始化）語法的模板類std::lock_guard，，在構造時就能提供已鎖的互斥量，并在析構的時候進行解鎖，來保證一個已鎖互斥量被正確解鎖。

死鎖

C++標準庫中std::lock 可以一次性鎖住多個（兩個以上）的互斥量，并且沒有副作用（死鎖風險）

二級目錄

三級目錄

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++并发编程实战的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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