C++并发编程实战读书笔记

一、C++的并发世界

并发，两个或者更多的独立活动同时发生。

1、两种方式：

A.单核机器的任务切换

任务切换太快，造成“并发假象”，上下文切换有时间开销，保存CPU状态和指令指针。

B.多核机器的真正并发

硬件线程（hardware threads） 最重要的因素是数量,也就是硬件上可以并发运行多少独
立的任务。即便是具有真正硬件并发的系统，也很容易拥有比硬件“可并行最大任务数”还要多
的任务需要执行，所以任务切换在这些情况下仍然适用
 

2、并发的途径

a.多进程并发

将应用程序分为多个独立的进程

优点：

可以编写更安全的代码

可以远程连接，跨主机

缺点：

进程启动时间开销

进程间通信开销

b.多线程并发

单进程中运行多个线程

进程中的所有线程都共享地址空间，
并且所有线程访问到大部分数据———全局变量仍然是全局的，指针、对象的引用或数据可
以在线程之间传递

地址空间共享，以及缺少线程间数据的保护，使得操作系统的记录工作量减小，所以使用多
线程相关的开销远远小于使用多个进程。不过，共享内存的灵活性是有代价的：如果数据要
被多个线程访问，那么程序员必须确保每个线程所访问到的数据是一致的
 

3、为什么使用并发

关注点分离（SOC）和性能

a.关注点分离

编写软件时，分离关注点是个好主意；通过将相关的代码与无关的代码分离，可以使程序更
容易理解和测试，从而减少出错的可能性。即使一些功能区域中的操作需要在同一时刻发生
的情况下，依旧可以使用并发分离不同的功能区域；若不显式地使用并发，就得编写一个任
务切换框架，或者在操作中主动地调用一段不相关的代码

b.性能

任务并行

将一个单任务分成几部分，且各自并行运行，从而降低运行时间

一个线程执行算法的一部分另一个线程执行算法的另一部分。

数据并行
 

4、什么时候不使用并发

收益？成本？

并发代码的可理解性，编写维护代码的脑力成本，复杂性引起的错误

线程的启动的开销，新线程加入调度器

线程执行的时间和线程启动时间的比率问题

线程太多运行，每个线程都需要一个独立的堆栈空间，线程的上下文切换

5、C++中使的并发和多线程

带锁的资源获取就是初始化(RAII, Resource Acquisition Is Initialization)

构造获锁，析构解锁

抽象惩罚

高级工具性能 可能会低，但简单，不易出错

低级工具，性能提升，但增加额外的复杂性，出错概率

如何衡量？收益？

即便是有证据确实表明瓶颈出现在C++标准库的工具中，也可能会归咎
于低劣的应用设计，而非低劣的类库实现。例如，如果过多的线程竞争一个互斥单元，将会
很明显的影响性能。与其在互斥操作上耗费时间，不如重新设计应用，减少互斥元上的竞争
来的划算
 

二、线程管理

2.1