C++ Concurrency in Action 2nd Edition

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作者正是为C++11标准引入线程库的C++标准委员会成员本人!并且本书作者还编写了众多构成C++标准的多线程和并发相关的提案、制定了并发技术规约(Concurrency Technical Specification),以及关于C++未来演化发展的提案。

《C++并发编程实战 第2版》是作者多年心血的凝聚。这本书基于他研习C++和多线程的全部经验,旨在指导其他C++开发者安全且高效地使用C++线程库和并发技术规约。可以说跟着这本书学习C++并发编程,就是在跟着标准学习了,这本书的权威性毋庸置疑

细心的同学肯定发现了,人邮君这次推荐的是最新出版的第2版。这是因为《C++并发编程实战》的第1版是以C++11为基础的,但后来C++委员会又相继发布了C++14标准、C++17标准和一些技术规约,进一步为编写多线程程序提供支持,比如C++17可以使用多线程或多处理器,使得图像处理、机器学习等性能敏感型任务更加快速的完成。而《C++并发编程实战 第2版》这本书就覆盖了现代C++的新特性,特别为工业级C++并发解锁了相应的特性、模式和最佳实践方式

● 从C++标准程序库的各种工具讲起,介绍了线程管控、在线程间共享数据、并发操作的同步、C++内存模型和原子操作等内容。

● 内容丰富全面,介绍了基于锁的并发数据结构、无锁数据结构、并发代码,以及高级线程管理、并行算法函数、多线程应用的测试和除错。

● 根据C++14和C++17标准进行更新和修订,涵盖了所有标准中最新的改动。第2版为读者展示了如何用C++17写出优雅且健壮的多线程应用,并告诉你所有的细节。

● 通过附录及线上资源提供了丰富的补充资料,以帮助读者更完整、细致地掌握C++并发编程的知识脉络。

不仅知识结构完整,本书还特别呼应“In Action”(实战)的主题,在每一章中都提供了示例和练习,以及本书作者——C++标准委员会成员、并发编程大师安东尼·威廉姆斯的一些独到见解,这对于开发人员来说是非常有价值的。

本书中所举的例子简洁而有代表性,比如:

● 基于锁的并发数据结构的设计(Designing lock-based concurrent data structure)

● 无锁并发数据结构的设计(Designing lock-free concurrent data structure)

● 并发代码的设计(Designing concurrent code)

● 高级线程管理(Advanced thread management)

● 并行算法(Parallel algorithm)

● 多线程应用的测试与调试(Testing and debugging multithreaded application)

这些例子中的一些代码甚至可以直接照搬到生产环境下使用,相信仔细阅读并实战完之后的你,能收获作者对多线程程序设计的一些很有价值的经验,能对于底层有更深入的认知。

本书译者与作者进行了大量邮件沟通,反复推敲,确保全书的翻译准确到位、简洁易懂。此外,译者还基于自己的开发经验,补充了许多延伸知识点,更为读者们提供了近200页的电子版附录D以及140多份配套代码文件。直接为读者打消了翻译版图书水土不服的顾虑!(真的吗?人邮哎,嘿嘿!)

C++ 那些事

GitHub - Light-City/CPlusPlusThings: C++那些事

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C++20 jthread:

std::jthread 在 std::thread 基础上,增加了能够主动取消或停止线程执行的新特性。与 std::thread 相比,std::jthread 具有异常安全的线程终止流程,并且在大多数情况下可以替换它,只需很少或无需更改代码。

A std::thread instance can be in either the joinable or unjoinable state. A std::thread that is default constructed, detached, or moved is unjoinable. We must join a joinable std::thread explicitly before the end of its life; otherwise, the std::thread's destructor calls std::terminate, whose default behavior is to abort the process. std::thread 实例可以处于可联接或不可联接状态。默认构造、分离或移动的 std::thread 不可联接。我们必须在可连接的 std::thread 生命周期结束之前显式加入它;否则,std::thread 的析构函数将调用 std::terminate,其默认行为是中止进程。

void FuncWithoutJoinOrDetach() {

  std::thread t{task, task_args};

  // 没有调用 t.join() 或 t.detach()

}  // t 的生命周期结束时将调用 std::terminate(),异常结束程序

c++11 中 thread 对象如果在销毁之前处于可 join 的状态,却没有 join 的话,将会引发一个异常。 

以上述代码所示,如果没有调用 t.join() 或 t.detach(),当线程对象 t 生命周期结束的时候,可能会产生 core dump导致程序异常终止。 上述例子中,在实例化对象 t 后,即使调用线程 t 的 join()函数,有时候可能需要等待很长时间才能将线程 t 的 task 执行完成,甚至是永久的等待(例如 task 中存在死循环),由于 thread 不像进程一样允许我们主动将其 kill 掉,所以当 t 中出现死循环,会导致无法继续执行 jion() 之后的语句,已经启动的线程只能自己结束运行或结束整个程序来结束该线程。 基于以上两个主要原因,在 C++20 中引入 std::jthread 类,来弥补 std::tread 的缺陷,其除了拥有 std::thread 的行为外主要新增了以下两个功能:

  • std::jthread 对象被析构时,会自动调用 join,等待其所表示的执行流结束。
  • std::jthread 支持外部请求中止(通过 get_stop_source、get_stop_token 和 request_stop )。

std::jthread 中的自动 join 和外部请求中止功能使编写更安全的代码变得更加容易,但其性能上相对于 thread 也增加了开销。

对于线程中断,std::jthread主要引入以下三个停止信号处理:

  • get_stop_source() :返回与线程的停止状态关联的 stop_source 对象。
  • get_stop_token() :  返回与线程的共享停止状态关联的 stop_token。
  • request_stop() :     请求执行经由线程的共享停止状态停止。

总结:

jthread 即是通过 RAII 机制封装的 thread,其会在析构时自动调用 join 防止线程 crash。

同时其也是可中断的,可以搭配这些中断线程执行的相关类使用:

  • stop_token:查询线程是否中断。
  • stop_source:请求线程停止运行。
  • stop_callbackstop_token 执行时,可以触发的回调函数。

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