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[黑山共和国] 米洛斯·留莫维奇（Milos Ljumovic） 著，姜佑 译

图书标签:

• C++
• 多线程
• 并发编程
• POSIX线程
• Windows线程
• 线程池
• 互斥锁
• 条件变量
• 原子操作
• 内存模型
• 实战

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115413666

版次：1

商品编码：11919981

品牌：异步图书

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-04-01

用纸：胶版纸

页数：303

字数：538000

正文语种：中文

编辑推荐

多线程编程是当今热门的一种编程技术。结合强大的C++，你可以轻松创建各种类型的应用程序、执行并行和优化现有程序。本书是一本实践为主、通俗易懂的C++ Windows多线程编程指导。你将学会如何从多线程方案中受益，提升自己的开发能力，构建更好的应用程序。本书不仅讲解了创建并行代码时会遇到的问题，而且还帮助读者更好地理解同步技术。本书的目标是帮助读者在理解多线程编程概念的同时，能快速有效地进行并行计算和并发编程。
本书包含以下内容：
使用包含继承、继承和多态的面向对象编程模型；
解决常见的进程间通信问题，避免在开发应用程序中出现死锁和饥饿；
使用CThread类有效地管理线程；
了解.NET CLI/C++特性，及其同步对象和同步技术；
如何在代码设计中使用并行技术；
如何在并发执行中使用机器资源；
通过消息传递协调程序间的工作；
避免典型的同步问题。
本书特色：
文字简介，易于读者理解。
精挑细选，关注重要的任务和问题。
细心组织，提供高效的问题解决方案。
讲解透彻，清晰解读每个操作步骤。
举一反三，将解决方案应用到其他场景中

内容简介

《C++多线程编程实战》共8章。第1章介绍了C++编程语言的概念和特性。
第2~5章介绍了进程、线程、同步、并发的相关知识。其中，第2章介绍进程和线程的基本概念，详细介绍了进程和线程对象。第3章讲解线程管理方面的知识，以及进程和线程背后的逻辑，简要介绍了线程同步、同步对象和同步技术。第4章重点介绍了消息传递技术、窗口处理器、消息队列和管道通信。第5章介绍了线程同步和并发操作，讲解了并行、优先级、分发器对象和调度技术，解释了同步对象（如互斥量、信号量、事件和临界区）。第6章介绍.NET框架中的线程，概述了C++/CLI .NET线程对象。简要介绍了托管方法、.NET同步要素、.NET线程安全、基于事件的异步模式和BackgroundWorker对象，以及其他主题。第7~8章为水平较高的读者准备了一些高级知识，概述了并发设计和高级线程管理。其中，第7章讲解理解并发代码设计，涵盖了诸如性能因素、正确性问题、活跃性问题的特性。第8章讲解高级线程管理，重点介绍更高级的线程管理知识。详细介绍了线程池的抽象、定制分发对象，以及死锁的解决方案。附录涵盖了MySQL Connector C和WinDDK的具体安装步骤，介绍了如何为驱动程序编译和OpenMP编译设置Visual Studio。另外，还介绍了DebugView应用程序的安装步骤，并演示了它的使用步骤。
《C++多线程编程实战》主要面向中高级读者，可作为用C++进行Windows多线程编程的参考读物。本书介绍的同步概念非常基础，因此也可作为对这方面技术感兴趣的读者和开发人员的参考书籍。

作者简介

Milo? Ljumovi?于7月26日出生在欧洲黑山共和国的首都波德戈里察，在那里度过了小学和中学的时光，还到音乐学校学习了吉他。随后在黑山大学自然科学和数学学院进修了计算机科学。他对计算机浓厚兴趣，主修操作系统并获得了硕士学位。2009年12月，Milo?和他的朋友Danijel一起成立了自己的公司，作为一名程序员和高水平的团队一起致力于提供高技术含量的IT解决方案。不久，许多杰出的开发者加入了他们，合作开发了许多应用程序和系统软件、web应用程序和数据库系统。他的客户不仅包括黑山政府，还涉及一些大型的国有企业，开发了一个新的金融系统MeNet以及一些与图片和其他数字媒体类型相关的视频识别软件。除此之外，他还开发了许多网站和其他网络应用程序。客户数量众多，不胜枚举。
Milo?作为国际顾问在美国一家大型的互联网电子商务贸易和数据采集公司工作了几个月。随后于2014年7月创立了一家新公司：EXPERT.ITS.ME。除了开发软件，他还为IT行业的小型企业提供咨询服务，鼓励并帮助他们在处理好企业管理问题的同时，把企业做大做强。另外，Milo?还是黑山国家委员会成员和门萨成员。他热爱编程，擅长C/C++/C#语言，精通HTML、PHP、TSQL等，梦想能开发出自己的操作系统。
在业余时间里，Milo?喜欢打网球、潜水、狩猎和下象棋。喜欢和自己的团队进行头脑风暴，想出一些在IT领域和计算机科学领域新鲜、时尚的好点子。他紧跟IT的发展步伐，不断学习新知识、解决新问题。尤其喜欢教授计算机科学和数学学生，在私有课堂和课程和分享它们给合格的程序员，帮助他们发现科学之美。想更多了解他的兴趣爱好和近况，

目录

目录
第1章　C++概念和特性简介　1
1.1　介绍　1
1.2　创建C++项目　2
1.3　程序结构、执行流和运行时对象　3
1.4　结构化编程方法　7
1.5　理解面向对象编程方法　9
1.6　解释继承、重载和覆盖　11
1.7　理解多态　15
1.8　事件处理器和消息传递接口　18
1.9　链表、队列和栈示例　22
第2章　进程和线程的概念　31
2.1　简介　31
2.2　进程和线程　31
2.3　解释进程模型　32
2.4　进程的实现　36
2.5　进程间通信（IPC）　39
2.6　解决典型的IPC问题　47
2.7　线程模型的实现　55
2.8　线程的用法　60
2.9　在用户空间实现线程　66
2.10　在内核实现线程　73
第3章　管理进程　79
3.1　介绍　79
3.2　进程和线程　80
3.3　协作式和抢占式多任务处理　83
3.4　解释Windows线程对象　84
3.5　基本线程管理　85
3.6　实现异步的线程　92
3.7　实现同步的线程　97
3.8　Win32同步对象和技术　101
3.8.1　同步对象：互斥量　102
3.8.2　同步对象：信号量　103
3.8.3　同步对象：事件　104
3.8.4　同步对象：临界区　105
第4章　消息传递　107
4.1　介绍　107
4.2　解释消息传递接口　108
4.3　理解消息队列　112
4.4　使用线程消息队列　118
4.5　通过管道对象通信　122
第5章　线程同步和并发操作　127
5.1　介绍　127
5.2　伪并行　127
5.3　理解进程和线程优先级　128
5.4　Windows分发器对象和调度　134
5.5　使用互斥量　135
5.6　使用信号量　143
5.7　使用事件　150
5.8　使用临界区　157
5.9　使用管道　164
第6章　.NET框架中的线程　177
6.1　介绍　177
6.2　托管代码和非托管代码　177
6.3　如何在.NET中运行线程　179
6.4　前台线程和后台线程的区别　185
6.5　理解.NET同步要素　188
6.6　锁和避免死锁　193
6.7　线程安全和.NET框架的类型　198
6.8　事件等待句柄的触发　200
6.9　基于事件的异步模式　204
6.10　BackgoundWorker类　210
6.11　中断、中止和安全取消线程执行　214
6.12　非阻塞同步　222
6.13　Wait和Pulse触发　224
6.14　Barrier类　228
第7章　理解并发代码设计　235
7.1　介绍　235
7.2　如何设计并行应用程序　235
7.3　理解代码设计中的并行　240
7.4　转向并行　246
7.5　改进性能因素　252
第8章　高级线程管理　259
8.1　介绍　259
8.2　使用线程池　259
8.3　定制线程池分发器　269
8.4　使用远程线程　283
附　录 A　291
A.1　安装MySQL Connector/C　291
A.2　安装WinDDK-Driver开发套件　294
A.3　设置驱动器编译的Visual Studio项目　296
A.4　使用DebugView应用程序　301
A.5　设置OpenMP编译的Visual Studio项目　302

前言/序言

《高效并发：多核时代的 C++ 并行计算指南》 前言： 在这个计算能力爆炸式增长的时代，单核处理器的瓶颈日益凸显。为了充分释放硬件潜力，加速应用程序的响应速度，以及处理日益庞杂的数据集，并发编程已成为现代软件开发的基石。尤其是在 C++ 这样的底层开发语言中，掌握高效的并发编程技术，不仅是提升性能的关键，更是应对复杂系统设计挑战的必备技能。 《高效并发：多核时代的 C++ 并行计算指南》并非一本传统的 C++ 语法教程，也非简单罗列 C++11/14/17/20 标准中新增的并发特性。相反，它是一本深入探讨如何构建健壮、高效、可扩展的 C++ 并发程序的实践指南。本书旨在帮助开发者在理解多核处理器架构、操作系统调度机制以及并发模型的基础上，熟练运用 C++ 的原生并发工具，并结合现代 C++ 的设计理念，编写出高质量的并发代码。 本书的目标读者是对 C++ 有一定掌握，希望提升程序性能、学习并发编程技术，或者正在设计并发密集型应用程序的开发者。无论您是桌面应用开发者、游戏引擎工程师、嵌入式系统专家，还是高性能计算领域的探索者，都能从本书中获得宝贵的知识和实用的技巧。 内容概要： 第一部分：并发基础与硬件原理 在深入 C++ 并发编程之前，理解其底层原理至关重要。本部分将带领读者回顾并深入探讨： 多核处理器架构与缓存一致性： 了解 CPU 如何调度任务，不同核心之间如何通信，以及缓存一致性协议（如 MESI）在多线程环境中的作用及其对性能的影响。我们将分析缓存抖动（Cache Thrashing）等常见性能陷阱，并提供规避策略。 操作系统线程模型： 剖析用户级线程与内核级线程的区别，理解它们在创建、切换和同步方面的开销差异。我们将探讨不同操作系统（Linux, Windows, macOS）的线程实现细节，并分析其对 C++ 线程性能的影响。 并发模型概览： 介绍主流的并发编程模型，包括共享内存模型（Shared Memory Model）、消息传递模型（Message Passing Model）等。我们将重点分析共享内存模型，并阐述其在 C++ 中的应用。 竞争条件（Race Condition）与数据竞争（Data Race）： 清晰地定义并区分这两个关键概念，并通过生动的例子说明它们可能导致的各种非预期行为，如程序崩溃、结果不正确等。 第二部分：C++ 标准并发原语精讲 本部分将聚焦 C++ 标准库提供的强大并发工具，并结合实际应用场景进行详细讲解。 `std::thread`： 线程的创建、启动、join 与 detach。 线程函数的传递：函数指针、成员函数、Lambda 表达式。 线程的异常处理：`std::promise` 与 `std::future` 结合，实现跨线程的异常传播。 线程的生命周期管理与资源回收。 互斥量（Mutexes）与锁（Locks）： `std::mutex`：基础互斥量的使用，理解其排他性访问的机制。 `std::recursive_mutex`：递归锁的应用场景，以及潜在的死锁风险。 `std::timed_mutex`：带超时的互斥量，用于避免长时间阻塞。 `std::lock_guard` 与 `std::unique_lock`：RAII 风格的锁管理，自动化锁的加锁与解锁，有效避免忘记解锁导致的问题。我们将详细比较两者的使用场景和灵活性。 死锁（Deadlock）分析与规避： 深入剖析死锁产生的条件，并介绍多种死锁规避策略，如按序加锁、使用 `std::scoped_lock` 等。 条件变量（Condition Variables）： `std::condition_variable`：用于线程间的协作和通知。 `wait()`、`notify_one()`、`notify_all()` 的用法与细节。 生产者-消费者模型（Producer-Consumer Problem）的经典实现。 基于条件变量的信号量（Semaphore）模拟。 原子操作（Atomic Operations）： `std::atomic`：理解原子变量的特性，以及其在无锁编程中的重要性。 常见原子操作：`load`、`store`、`exchange`、`compare_exchange` 系列。 内存顺序（Memory Orderings）：`memory_order_relaxed`、`memory_order_consume`、`memory_order_acquire`、`memory_order_release`、`memory_order_acq_rel`、`memory_order_seq_cst`。我们将通过图示和实例，详细讲解不同内存顺序对程序行为的影响，以及如何选择合适的内存顺序来兼顾性能和正确性。 无锁数据结构的构建基础。 Future 与 Promise： `std::future` 与 `std::promise`：用于异步操作的结果传递和同步。 `std::async`：方便地创建异步任务，简化异步编程。 `std::packaged_task`：将可调用对象包装成可执行的任务，并与其结果的 future 关联。 异步操作的取消与状态管理。 第三部分：高级并发模式与设计 在掌握了基础工具后，本部分将引导读者探索更复杂的并发模式和设计技巧。 线程池（Thread Pool）的实现与优化： 设计一个高效的线程池，管理线程的复用，减少线程创建和销毁的开销。 任务队列的设计与同步。 线程池的动态伸缩策略。 并发数据结构： 并发队列、并发栈、并发映射（map）等常用数据结构的实现思路。 利用锁或原子操作构建线程安全的数据结构。 探索使用 lock-free（无锁）算法实现高性能并发数据结构。 并发设计模式： Active Object 模式： 将对象封装成独立的线程，并通过消息队列进行通信。 Leader-Follower 模式： 轮流处理请求，简化资源管理。 Reactor 模式与 Proactor 模式： 处理 I/O 密集型并发任务。 Pipeline 模式： 将复杂任务分解成一系列可并发执行的阶段。 Strategy 模式与 Concurrency： 在并发场景下灵活切换算法。 并行算法（C++17/20）： `std::execution` 策略：`std::par`、`std::seq`、`std::par_unseq` 的应用。 并行版本的 STL 算法：`std::for_each`, `std::transform`, `std::reduce` 等。 如何选择合适的执行策略，以及并行算法的性能考量。 并发中的内存模型细节与陷阱： 深入理解 C++ 内存模型，区分程序语序与实际执行顺序。 重排序（Reordering）的发生与规避。 volatile 关键字在并发中的作用与局限性。 常见的并发死锁、活锁、饥饿（Starvation）问题分析及解决方案。 第四部分：性能分析与调试 编写并发代码只是第一步，如何保证其高效运行并能准确调试是关键。 性能分析工具： 使用 perf、VTune、gprof 等工具进行 CPU 性能剖析，识别瓶颈。 分析线程上下文切换、锁竞争等问题。 缓存利用率分析。 并发调试技术： 使用 GDB、LLDB 等调试器进行多线程调试。 设置条件断点，观察线程状态。 分析竞争条件和死锁的复现方法。 使用 Valgrind、ThreadSanitizer (TSan) 等工具检测数据竞争和内存错误。 代码优化策略： 减小锁的粒度，尽量缩短锁的持有时间。 利用无锁技术减少锁竞争。 平衡 CPU 密集型任务与 I/O 密集型任务。 数据局部性优化。 附录： C++ 并发标准发展历程回顾。 常用第三方并发库介绍 (如 Intel TBB, OpenMP)。 并发编程的常见误区与最佳实践总结。 本书特色： 理论与实践并重： 在深入讲解理论概念的同时，提供大量贴合实际的 C++ 代码示例，帮助读者将知识转化为技能。 由浅入深： 从并发基础概念出发，逐步深入到高级模式和性能优化，适合不同经验水平的 C++ 开发者。 面向现代 C++： 充分利用 C++11 及后续标准提供的并发特性，并结合现代 C++ 的设计理念，编写出更简洁、安全、高效的代码。 关注性能与健壮性： 不仅讲解如何编写并发代码，更强调如何分析性能瓶颈，以及如何编写健壮、不易出错的并发程序。 案例驱动： 通过解决实际的并发编程问题，如服务器模型、并行计算、数据处理等，展示并发技术的力量。 《高效并发：多核时代的 C++ 并行计算指南》将是一本不可多得的 C++ 并发编程参考书，它将帮助您在多核时代游刃有余地驾驭并发的复杂性，释放程序的极致性能。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚入门 C++ 多线程的开发者，我一直在寻找一本既能深入讲解理论，又能指导实践的入门书籍，而《C++多线程编程实战》无疑满足了我的期待。这本书的讲解层层递进，从最基础的线程创建、同步机制，如互斥量（mutex）和条件变量（condition variable），到更高级的概念，比如原子操作（atomic operations）和内存模型（memory model），都做了详尽的阐述。作者并没有停留在枯燥的理论堆砌，而是通过大量的代码示例，清晰地展示了这些概念在实际开发中的应用。我尤其喜欢书中对几种常见并发问题的剖析，例如死锁（deadlock）、活锁（livelock）以及竞态条件（race condition），并提供了切实可行的解决方案。书中的很多例子都来自真实的开发场景，比如生产者-消费者模型、线程池的实现等，这让我能够快速理解并将其应用到我自己的项目中。对我而言，这本书最大的价值在于它能够帮助我构建起对 C++ 并发编程的正确理解，避免走弯路。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，在我遇到困难时，总能及时地提供指导和启示。

评分☆☆☆☆☆

《C++多线程编程实战》这本书的优点在于其对 C++ 标准库中多线程相关特性的全面覆盖。它不仅仅是讲解 C++11、C++14、C++17 等标准引入的新特性，还深入分析了不同版本之间的一些细微差别和演进。书中对 `std::thread`、`std::mutex`、`std::condition_variable`、`std::atomic` 等核心组件的讲解非常到位，并且提供了丰富的实践案例。我印象深刻的是关于futures和promises章节，它清晰地解释了如何异步执行任务并获取结果，这在很多需要高性能的场景下非常有用。作者还花了很大的篇幅讲解了 C++ 的内存模型，这一点对于深入理解并发编程至关重要。我过去常常因为不理解内存模型而写出一些隐藏着bug的代码，而这本书则让我茅塞顿开，明白了数据同步和线程间可见性的奥秘。书中关于 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）在多线程编程中的应用，也让我学到了如何更安全地管理线程资源，避免内存泄漏等问题。总而言之，这本书为我构建了一个扎实的多线程编程基础，让我能够更有信心地去应对复杂的并发挑战。

评分☆☆☆☆☆

作为一名 C++ 爱好者，我对多线程编程一直充满好奇，但苦于缺乏系统性的指导。《C++多线程编程实战》这本书正好填补了这一空白。它的内容非常丰富，从最基础的线程生命周期管理，到复杂的同步原语，再到更底层的内存模型和原子操作，几乎涵盖了 C++ 多线程编程的所有重要方面。我特别喜欢书中关于如何避免并发死锁的章节，其中提供的几种经典死锁场景分析和避免策略，对我来说是极其宝贵的财富。此外，书中对 C++ 标准库中 `<thread>`、`<mutex>`、`<condition_variable>`、`<future>`、`<atomic>` 等头文件下的各种类和函数进行了详尽的解释，并配以大量的实用代码示例。这些示例不仅仅是理论的演示，很多都直指实际开发中遇到的问题，例如如何高效地实现线程间的通信、如何优雅地处理异常等。通过阅读这本书，我不仅学到了如何编写并发代码，更重要的是，我学会了如何编写安全、高效、可维护的并发代码。这本书的结构清晰，逻辑性强，即使是初学者也能循序渐进地掌握其中的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我这样的跨平台开发者来说，价值尤为突出。《C++多线程编程实战》不仅关注 C++ 标准的通用性，还兼顾了不同操作系统环境下多线程实现的差异和优化。书中对于 Windows 和 Linux 等常见平台上的多线程 API 进行了对比分析，并提供了跨平台移植的建议。我尤其欣赏书中关于性能优化的章节，它深入剖析了在多核环境下如何合理分配线程、减少线程上下文切换的开销，以及如何利用 CPU 缓存的特性来提升并发程序的性能。书中对锁的粒度、锁的替代方案（如读写锁、无锁数据结构）的讲解，也让我受益匪浅。我曾经因为过度使用互斥锁而导致程序性能瓶颈，而这本书为我指明了更优化的方向。此外，书中对线程局部存储（thread-local storage）的讲解，也为我解决了一些全局变量在多线程环境下的访问冲突问题提供了有效的手段。总而言之，《C++多线程编程实战》是一本集理论深度、实践指导、性能优化和跨平台考量于一体的优秀著作，它是我在 C++ 多线程编程领域的首选参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在企业中负责开发高性能网络服务的程序员，多年来一直被多线程编程的复杂性所困扰。《C++多线程编程实战》这本书的出现，可以说是及时雨。它不仅提供了详实的理论知识，更重要的是，它将这些理论与实际项目开发紧密结合。书中对于如何设计和实现可扩展、高并发的系统提供了许多宝贵的经验。我特别欣赏书中关于线程池（thread pool）的设计模式，以及如何利用它们来优化资源利用率和响应时间。此外，书中关于异步 I/O 和协程（coroutines）的介绍，也为我打开了新的思路，尤其是在处理大量并发连接时，这些技术能够极大地提升程序的吞吐量。作者在讲解过程中，始终保持一种务实的态度，很少出现空泛的理论，而是用大量的图表和代码片段来佐证观点，让复杂的概念变得易于理解。书中的代码示例也相当规范，具有很高的可读性和可维护性，这对于我将其应用到实际项目中非常有帮助。这本书真的让我对 C++ 并发编程有了更深层次的理解，并且能够更自信地去设计和实现高性能的并发应用程序。

评分☆☆☆☆☆

书很好

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不错

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正版！！！！！！！！！！！！！！！

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书很好

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Windows下的多线程很繁琐，这本书其实出来的正好

评分☆☆☆☆☆

不错，帮助 同事买的，说是有用到，挺好

评分☆☆☆☆☆

很好，对学习多线程很有帮助