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📚 C++ Concurrency in Action 2ed 笔记：C++11/14/17 多线程技术

C++11 引入了 Boost 线程库作为标准线程库，作者 Anthony Williams 为介绍其特性，于 2012 年出版了 C++ Concurrency in Action 一书，并顺应 C++17 于 2019 年 2 月出版了第二版。C++ Concurrency in Action 2ed 前五章介绍了 C++11 线程库 API 的基本用法，后六章从实践角度介绍了并发编程的设计**，相比第一版多介绍了一些 C++17 特性，如 std::scoped_lock、std::shared_mutex，并多出一章（第十章）介绍 C++17 标准库并行算法。本书适合 C++ 多线程初学者，此为个人笔记，仅供参考，更详细内容见原书。

相关链接

• GitHub Pages：https://downdemo.github.io/Cpp-Concurrency-in-Action-2ed/
• GitBook 在线阅读：https://downdemo.gitbook.io/cpp-concurrency-in-action-2ed/
• 本书大多未详细解释的基础知识可参考《现代操作系统》：进程与线程、内存管理、文件系统、I/O、死锁

C++11线程库API

1. 线程管理（Managing thread）
2. 线程间共享数据（Sharing data between thread）
3. 同步并发操作（Synchronizing concurrent operation）
4. C++ 内存模型和基于原子类型的操作（The C++ memory model and operations on atomic type）

并发编程实践

5. 基于锁的并发数据结构的设计（Designing lock-based concurrent data structure）
6. 无锁并发数据结构的设计（Designing lock-free concurrent data structure）
7. 并发代码的设计（Designing concurrent code）
8. 高级线程管理（Advanced thread management）
9. 并行算法（Parallel algorithm）
10. 多线程应用的测试与调试（Testing and debugging multithreaded application）

原书目录

1. 你好，C++ 中的并发世界!
2. 线程管理
3. 线程间共享数据
4. 同步并发操作
5. C++ 内存模型和基于原子类型的操作
6. 基于锁的并发数据结构的设计
7. 无锁并发数据结构的设计
8. 并发代码的设计
9. 高级线程管理
10. 并行算法
11. 多线程应用的测试与调试

标准库相关头文件

头文件	说明
<chrono>	时钟
<condition_variable>	条件变量
<atomic>	原子类型和原子操作
<future>	异步处理的结果
<mutex>	锁
<ratio>	编译期有理数算数
<thread>	线程
<execution>	标准库算法执行策略

并发库对比

C++11 Thread

特性	API
thread	std::thread
mutex	std::mutex、std::lock_guard、std::unique_lock
condition variable	std::condition_variable、std::condition_variable_any
atomic	std::atomic、std::atomic_thread_fence
future	std::future、std::shared_future
interruption	无

Boost Thread

特性	API
thread	boost::thread
mutex	boost::mutex、boost::lock_guard、boost::unique_lock
condition variable	boost::condition_variable、boost::condition_variable_any
atomic	无
future	boost::future、boost::shared_future
interruption	thread::interrupt

POSIX Thread

特性	API
thread	pthread_create、pthread_detach、pthread_join
mutex	pthread_mutex_lock、pthread_mutex_unlock
condition variable	pthread_cond_wait、pthread_cond_signal
atomic	无
future	无
interruption	pthread_cancel

Java Thread

特性	API
thread	java.lang.Thread
mutex	synchronized blocks
condition variable	java.lang.Object.wait、java.lang.Object.notify
atomic	volatile 变量、java.util.concurrent.atomic
future	java.util.concurrent.Future
interruption	java.lang.Thread.interrupt
线程安全的容器	java.util.concurrent 中的容器
线程池	java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor