第1章 你好，C++并發(fā)世界
1.1 什么是并發(fā)
1.1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的并發(fā)
1.1.2 并發(fā)的途徑
1.2 為什么使用并發(fā)
1.2.1 為了劃分關(guān)注點(diǎn)而使用并發(fā)
1.2.2 為了性能而使用并發(fā)
1.2.3 什么時(shí)候不使用并發(fā)
1.3 在C++中使用并發(fā)和多線程
1.3.1 C++多線程歷程
1.3.2 新標(biāo)準(zhǔn)中的并發(fā)支持
1.3.3 C++線程庫(kù)的效率
1.3.4 平臺(tái)相關(guān)的工具
1.4 開(kāi)始入門(mén)
1.5 小結(jié)
第2章 管理線程
2.1 基本線程管理
2.1.1 啟動(dòng)線程
2.1.2 等待線程完成
2.1.3 在異常環(huán)境下的等待
2.1.4 在后臺(tái)運(yùn)行線程
2.2 傳遞參數(shù)給線程函數(shù)
2.3 轉(zhuǎn)移線程的所有權(quán)
2.4 在運(yùn)行時(shí)選擇線程數(shù)量
2.5 標(biāo)識(shí)線程
2.6 小結(jié)
第3章 在線程間共享數(shù)據(jù)
3.1 線程之間共享數(shù)據(jù)的問(wèn)題
3.1.1 競(jìng)爭(zhēng)條件
3.1.2 避免有問(wèn)題的競(jìng)爭(zhēng)條件
3.2 用互斥元保護(hù)共享數(shù)據(jù)
3.2.1 使用C++中的互斥元
3.2.2 為保護(hù)共享數(shù)據(jù)精心組織代碼
3.2.3 發(fā)現(xiàn)接口中固有的競(jìng)爭(zhēng)條件
3.2.4 死鎖：?jiǎn)栴}和解決方案
3.2.5 避免死鎖的進(jìn)一步指南
3.2.6 用std::unique_lock靈活鎖定
3.2.7 在作用域之間轉(zhuǎn)移鎖的所有權(quán)
3.2.8 鎖定在恰當(dāng)?shù)牧６?/p>
3.3 用于共享數(shù)據(jù)保護(hù)的替代工具
3.3.1 在初始化時(shí)保護(hù)共享數(shù)據(jù)
3.3.2 保護(hù)很少更新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.3.3 遞歸鎖
3.4 小結(jié)
第4章 同步并發(fā)操作
4.1 等待事件或其他條件
4.1.1 用條件變量等待條件
4.1.2 使用條件變量建立一個(gè)線程安全隊(duì)列
4.2 使用future等待一次性事件
4.2.1 從后臺(tái)任務(wù)中返回值
4.2.2 將任務(wù)與future相關(guān)聯(lián)
4.2.3 生成(std::)promise
4.2.4 為future保存異常
4.2.5 等待自多個(gè)線程
4.3 有時(shí)間限制的等待
4.3.1 時(shí)鐘
4.3.2 時(shí)間段
4.3.3 時(shí)間點(diǎn)
4.3.4 接受超時(shí)的函數(shù)
4.4 使用操作同步來(lái)簡(jiǎn)化代碼
4.4.1 帶有future的函數(shù)式編程
4.4.2 具有消息傳遞的同步操作
4.5 小結(jié)
第5章 C++內(nèi)存模型和原子
類(lèi)型上操作
5.1 內(nèi)存模型基礎(chǔ)
5.1.1 對(duì)象和內(nèi)存位置
5.1.2 對(duì)象、內(nèi)存位置以及并發(fā)
5.1.3 修改順序
5.2 C++中的原子操作及類(lèi)型
5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)原子類(lèi)型
5.2.2 std::atomic_flag上的操作
5.2.3 基于std::atomic的操作
5.2.4 std::atomic上的操作：指針?biāo)阈g(shù)運(yùn)算
5.2.5 標(biāo)準(zhǔn)原子整型的操作
5.2.6 std::atomic初級(jí)類(lèi)模板
5.2.7 原子操作的自由函數(shù)
5.3 同步操作和強(qiáng)制順序
5.3.1 synchronizes-with關(guān)系
5.3.2 happens-before關(guān)系
5.3.3 原子操作的內(nèi)存順序
5.3.4 釋放序列和synchronizes-with
5.3.5 屏障
5.3.6 用原子操作排序非原子操作
5.4 小結(jié)
第6章 設(shè)計(jì)基于鎖的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
6.1 為并發(fā)設(shè)計(jì)的含義是什么
6.2 基于鎖的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
6.2.1 使用鎖的線程安全棧
6.2.2 使用鎖和條件變量的線程安全隊(duì)列
6.2.3 使用細(xì)粒度鎖和條件變量的線程安全隊(duì)列
6.3 設(shè)計(jì)更復(fù)雜的基于鎖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
6.3.1 編寫(xiě)一個(gè)使用鎖的線程安全查找表
6.3.2 編寫(xiě)一個(gè)使用鎖的線程安全鏈表
6.4 小結(jié)
第7章 設(shè)計(jì)無(wú)鎖的并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.1 定義和結(jié)果
7.1.1 非阻塞數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型
7.1.2 無(wú)鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.1.3 無(wú)等待的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.1.4 無(wú)鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
7.2 無(wú)鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子
7.2.1 編寫(xiě)不用鎖的線程安全棧
7.2.2 停止惱人的泄漏：在無(wú)鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中管理內(nèi)存
7.2.3 用風(fēng)險(xiǎn)指針檢測(cè)不能被回收的結(jié)點(diǎn)
7.2.4 使用引用計(jì)數(shù)檢測(cè)結(jié)點(diǎn)
7.2.5 將內(nèi)存模型應(yīng)用至無(wú)鎖棧
7.2.6 編寫(xiě)不用鎖的線程安全隊(duì)列
7.3 編寫(xiě)無(wú)鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則
7.3.1 準(zhǔn)則：使用std::memory_order_seq_cst作為原型
7.3.2 準(zhǔn)則：使用無(wú)鎖內(nèi)存回收模式
7.3.3 準(zhǔn)則：當(dāng)心ABA問(wèn)題
7.3.4 準(zhǔn)則：識(shí)別忙于等待的循環(huán)以及輔助其他線程
7.4 小結(jié)
第8章 設(shè)計(jì)并發(fā)代碼
8.1 在線程間劃分工作的技術(shù)
8.1.1 處理開(kāi)始前在線程間劃分?jǐn)?shù)據(jù)
8.1.2 遞歸地劃分?jǐn)?shù)據(jù)
8.1.3 以任務(wù)類(lèi)型劃分工作
8.2 影響并發(fā)代碼性能的因素
8.2.1 有多少個(gè)處理器
8.2.2 數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和乒乓緩存
8.2.3 假共享
8.2.4 數(shù)據(jù)應(yīng)該多緊密
8.2.5 過(guò)度訂閱和過(guò)多的任務(wù)切換
8.3 為多線程性能設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
8.3.1 為復(fù)雜操作劃分?jǐn)?shù)組元素
8.3.2 其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式
8.4 為并發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)的額外考慮
8.4.1 并行算法中的異常安全
8.4.2 可擴(kuò)展性和阿姆達(dá)爾定律
8.4.3 用多線程隱藏延遲
8.4.4 用并發(fā)提高響應(yīng)性
8.5 在實(shí)踐中設(shè)計(jì)并發(fā)代碼
8.5.1 std::for_each的并行實(shí)現(xiàn)
8.5.2 std::find的并行實(shí)現(xiàn)
8.5.3 std::partial_sum的并行實(shí)現(xiàn)
8.6 總結(jié)
第9章 高級(jí)線程管理
9.1 線程池
9.1.1 最簡(jiǎn)單的線程池
9.1.2 等待提交給線程池的任務(wù)
9.1.3 等待其他任務(wù)的任務(wù)
9.1.4 避免工作隊(duì)列上的競(jìng)爭(zhēng)
9.1.5 工作竊取
9.2 中斷線程
9.2.1 啟動(dòng)和中斷另一個(gè)線程
9.2.2 檢測(cè)一個(gè)線程是否被中斷
9.2.3 中斷等待條件變量
9.2.4 中斷在std::condition_variable_ any上的等待
9.2.5 中斷其他阻塞調(diào)用
9.2.6 處理中斷
9.2.7 在應(yīng)用退出時(shí)中斷后臺(tái)任務(wù)
9.3 總結(jié)
第10章 多線程應(yīng)用的測(cè)試與調(diào)試
10.1 并發(fā)相關(guān)錯(cuò)誤的類(lèi)型
10.1.1 不必要的阻塞
10.1.2 競(jìng)爭(zhēng)條件
10.2 定位并發(fā)相關(guān)的錯(cuò)誤的技巧
10.2.1 審閱代碼以定位潛在的錯(cuò)誤
10.2.2 通過(guò)測(cè)試定位并發(fā)相關(guān)的錯(cuò)誤
10.2.3 可測(cè)試性設(shè)計(jì)
10.2.4 多線程測(cè)試技術(shù)
10.2.5 構(gòu)建多線程的測(cè)試代碼
10.2.6 測(cè)試多線程代碼的性能
10.3 總結(jié)
附錄A 附錄A C++11部分
語(yǔ)言特性簡(jiǎn)明
參考
附錄B 并發(fā)類(lèi)庫(kù)
