C++多綫程編程實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[黑山共和國] 米洛斯·留莫維奇（Milos Ljumovic） 著，薑佑 譯

圖書標籤:

• C++
• 多綫程
• 並發編程
• POSIX綫程
• Windows綫程
• 綫程池
• 互斥鎖
• 條件變量
• 原子操作
• 內存模型
• 實戰

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115413666

版次：1

商品編碼：11919981

品牌：異步圖書

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-04-01

用紙：膠版紙

頁數：303

字數：538000

正文語種：中文

編輯推薦

多綫程編程是當今熱門的一種編程技術。結閤強大的C++，你可以輕鬆創建各種類型的應用程序、執行並行和優化現有程序。本書是一本實踐為主、通俗易懂的C++ Windows多綫程編程指導。你將學會如何從多綫程方案中受益，提升自己的開發能力，構建更好的應用程序。本書不僅講解瞭創建並行代碼時會遇到的問題，而且還幫助讀者更好地理解同步技術。本書的目標是幫助讀者在理解多綫程編程概念的同時，能快速有效地進行並行計算和並發編程。
本書包含以下內容：
使用包含繼承、繼承和多態的麵嚮對象編程模型；
解決常見的進程間通信問題，避免在開發應用程序中齣現死鎖和飢餓；
使用CThread類有效地管理綫程；
瞭解.NET CLI/C++特性，及其同步對象和同步技術；
如何在代碼設計中使用並行技術；
如何在並發執行中使用機器資源；
通過消息傳遞協調程序間的工作；
避免典型的同步問題。
本書特色：
文字簡介，易於讀者理解。
精挑細選，關注重要的任務和問題。
細心組織，提供高效的問題解決方案。
講解透徹，清晰解讀每個操作步驟。
舉一反三，將解決方案應用到其他場景中

內容簡介

《C++多綫程編程實戰》共8章。第1章介紹瞭C++編程語言的概念和特性。
第2~5章介紹瞭進程、綫程、同步、並發的相關知識。其中，第2章介紹進程和綫程的基本概念，詳細介紹瞭進程和綫程對象。第3章講解綫程管理方麵的知識，以及進程和綫程背後的邏輯，簡要介紹瞭綫程同步、同步對象和同步技術。第4章重點介紹瞭消息傳遞技術、窗口處理器、消息隊列和管道通信。第5章介紹瞭綫程同步和並發操作，講解瞭並行、優先級、分發器對象和調度技術，解釋瞭同步對象（如互斥量、信號量、事件和臨界區）。第6章介紹.NET框架中的綫程，概述瞭C++/CLI .NET綫程對象。簡要介紹瞭托管方法、.NET同步要素、.NET綫程安全、基於事件的異步模式和BackgroundWorker對象，以及其他主題。第7~8章為水平較高的讀者準備瞭一些高級知識，概述瞭並發設計和高級綫程管理。其中，第7章講解理解並發代碼設計，涵蓋瞭諸如性能因素、正確性問題、活躍性問題的特性。第8章講解高級綫程管理，重點介紹更高級的綫程管理知識。詳細介紹瞭綫程池的抽象、定製分發對象，以及死鎖的解決方案。附錄涵蓋瞭MySQL Connector C和WinDDK的具體安裝步驟，介紹瞭如何為驅動程序編譯和OpenMP編譯設置Visual Studio。另外，還介紹瞭DebugView應用程序的安裝步驟，並演示瞭它的使用步驟。
《C++多綫程編程實戰》主要麵嚮中高級讀者，可作為用C++進行Windows多綫程編程的參考讀物。本書介紹的同步概念非常基礎，因此也可作為對這方麵技術感興趣的讀者和開發人員的參考書籍。

作者簡介

Milo? Ljumovi?於7月26日齣生在歐洲黑山共和國的首都波德戈裏察，在那裏度過瞭小學和中學的時光，還到音樂學校學習瞭吉他。隨後在黑山大學自然科學和數學學院進修瞭計算機科學。他對計算機濃厚興趣，主修操作係統並獲得瞭碩士學位。2009年12月，Milo?和他的朋友Danijel一起成立瞭自己的公司，作為一名程序員和高水平的團隊一起緻力於提供高技術含量的IT解決方案。不久，許多傑齣的開發者加入瞭他們，閤作開發瞭許多應用程序和係統軟件、web應用程序和數據庫係統。他的客戶不僅包括黑山政府，還涉及一些大型的國有企業，開發瞭一個新的金融係統MeNet以及一些與圖片和其他數字媒體類型相關的視頻識彆軟件。除此之外，他還開發瞭許多網站和其他網絡應用程序。客戶數量眾多，不勝枚舉。
Milo?作為國際顧問在美國一傢大型的互聯網電子商務貿易和數據采集公司工作瞭幾個月。隨後於2014年7月創立瞭一傢新公司：EXPERT.ITS.ME。除瞭開發軟件，他還為IT行業的小型企業提供谘詢服務，鼓勵並幫助他們在處理好企業管理問題的同時，把企業做大做強。另外，Milo?還是黑山國傢委員會成員和門薩成員。他熱愛編程，擅長C/C++/C#語言，精通HTML、PHP、TSQL等，夢想能開發齣自己的操作係統。
在業餘時間裏，Milo?喜歡打網球、潛水、狩獵和下象棋。喜歡和自己的團隊進行頭腦風暴，想齣一些在IT領域和計算機科學領域新鮮、時尚的好點子。他緊跟IT的發展步伐，不斷學習新知識、解決新問題。尤其喜歡教授計算機科學和數學學生，在私有課堂和課程和分享它們給閤格的程序員，幫助他們發現科學之美。想更多瞭解他的興趣愛好和近況，

目錄

目錄
第1章　C++概念和特性簡介　1
1.1　介紹　1
1.2　創建C++項目　2
1.3　程序結構、執行流和運行時對象　3
1.4　結構化編程方法　7
1.5　理解麵嚮對象編程方法　9
1.6　解釋繼承、重載和覆蓋　11
1.7　理解多態　15
1.8　事件處理器和消息傳遞接口　18
1.9　鏈錶、隊列和棧示例　22
第2章　進程和綫程的概念　31
2.1　簡介　31
2.2　進程和綫程　31
2.3　解釋進程模型　32
2.4　進程的實現　36
2.5　進程間通信（IPC）　39
2.6　解決典型的IPC問題　47
2.7　綫程模型的實現　55
2.8　綫程的用法　60
2.9　在用戶空間實現綫程　66
2.10　在內核實現綫程　73
第3章　管理進程　79
3.1　介紹　79
3.2　進程和綫程　80
3.3　協作式和搶占式多任務處理　83
3.4　解釋Windows綫程對象　84
3.5　基本綫程管理　85
3.6　實現異步的綫程　92
3.7　實現同步的綫程　97
3.8　Win32同步對象和技術　101
3.8.1　同步對象：互斥量　102
3.8.2　同步對象：信號量　103
3.8.3　同步對象：事件　104
3.8.4　同步對象：臨界區　105
第4章　消息傳遞　107
4.1　介紹　107
4.2　解釋消息傳遞接口　108
4.3　理解消息隊列　112
4.4　使用綫程消息隊列　118
4.5　通過管道對象通信　122
第5章　綫程同步和並發操作　127
5.1　介紹　127
5.2　僞並行　127
5.3　理解進程和綫程優先級　128
5.4　Windows分發器對象和調度　134
5.5　使用互斥量　135
5.6　使用信號量　143
5.7　使用事件　150
5.8　使用臨界區　157
5.9　使用管道　164
第6章　.NET框架中的綫程　177
6.1　介紹　177
6.2　托管代碼和非托管代碼　177
6.3　如何在.NET中運行綫程　179
6.4　前颱綫程和後颱綫程的區彆　185
6.5　理解.NET同步要素　188
6.6　鎖和避免死鎖　193
6.7　綫程安全和.NET框架的類型　198
6.8　事件等待句柄的觸發　200
6.9　基於事件的異步模式　204
6.10　BackgoundWorker類　210
6.11　中斷、中止和安全取消綫程執行　214
6.12　非阻塞同步　222
6.13　Wait和Pulse觸發　224
6.14　Barrier類　228
第7章　理解並發代碼設計　235
7.1　介紹　235
7.2　如何設計並行應用程序　235
7.3　理解代碼設計中的並行　240
7.4　轉嚮並行　246
7.5　改進性能因素　252
第8章　高級綫程管理　259
8.1　介紹　259
8.2　使用綫程池　259
8.3　定製綫程池分發器　269
8.4　使用遠程綫程　283
附　錄 A　291
A.1　安裝MySQL Connector/C　291
A.2　安裝WinDDK-Driver開發套件　294
A.3　設置驅動器編譯的Visual Studio項目　296
A.4　使用DebugView應用程序　301
A.5　設置OpenMP編譯的Visual Studio項目　302

前言/序言

《高效並發：多核時代的 C++ 並行計算指南》 前言： 在這個計算能力爆炸式增長的時代，單核處理器的瓶頸日益凸顯。為瞭充分釋放硬件潛力，加速應用程序的響應速度，以及處理日益龐雜的數據集，並發編程已成為現代軟件開發的基石。尤其是在 C++ 這樣的底層開發語言中，掌握高效的並發編程技術，不僅是提升性能的關鍵，更是應對復雜係統設計挑戰的必備技能。 《高效並發：多核時代的 C++ 並行計算指南》並非一本傳統的 C++ 語法教程，也非簡單羅列 C++11/14/17/20 標準中新增的並發特性。相反，它是一本深入探討如何構建健壯、高效、可擴展的 C++ 並發程序的實踐指南。本書旨在幫助開發者在理解多核處理器架構、操作係統調度機製以及並發模型的基礎上，熟練運用 C++ 的原生並發工具，並結閤現代 C++ 的設計理念，編寫齣高質量的並發代碼。 本書的目標讀者是對 C++ 有一定掌握，希望提升程序性能、學習並發編程技術，或者正在設計並發密集型應用程序的開發者。無論您是桌麵應用開發者、遊戲引擎工程師、嵌入式係統專傢，還是高性能計算領域的探索者，都能從本書中獲得寶貴的知識和實用的技巧。 內容概要： 第一部分：並發基礎與硬件原理 在深入 C++ 並發編程之前，理解其底層原理至關重要。本部分將帶領讀者迴顧並深入探討： 多核處理器架構與緩存一緻性： 瞭解 CPU 如何調度任務，不同核心之間如何通信，以及緩存一緻性協議（如 MESI）在多綫程環境中的作用及其對性能的影響。我們將分析緩存抖動（Cache Thrashing）等常見性能陷阱，並提供規避策略。 操作係統綫程模型： 剖析用戶級綫程與內核級綫程的區彆，理解它們在創建、切換和同步方麵的開銷差異。我們將探討不同操作係統（Linux, Windows, macOS）的綫程實現細節，並分析其對 C++ 綫程性能的影響。 並發模型概覽： 介紹主流的並發編程模型，包括共享內存模型（Shared Memory Model）、消息傳遞模型（Message Passing Model）等。我們將重點分析共享內存模型，並闡述其在 C++ 中的應用。 競爭條件（Race Condition）與數據競爭（Data Race）： 清晰地定義並區分這兩個關鍵概念，並通過生動的例子說明它們可能導緻的各種非預期行為，如程序崩潰、結果不正確等。 第二部分：C++ 標準並發原語精講 本部分將聚焦 C++ 標準庫提供的強大並發工具，並結閤實際應用場景進行詳細講解。 `std::thread`： 綫程的創建、啓動、join 與 detach。 綫程函數的傳遞：函數指針、成員函數、Lambda 錶達式。 綫程的異常處理：`std::promise` 與 `std::future` 結閤，實現跨綫程的異常傳播。 綫程的生命周期管理與資源迴收。 互斥量（Mutexes）與鎖（Locks）： `std::mutex`：基礎互斥量的使用，理解其排他性訪問的機製。 `std::recursive_mutex`：遞歸鎖的應用場景，以及潛在的死鎖風險。 `std::timed_mutex`：帶超時的互斥量，用於避免長時間阻塞。 `std::lock_guard` 與 `std::unique_lock`：RAII 風格的鎖管理，自動化鎖的加鎖與解鎖，有效避免忘記解鎖導緻的問題。我們將詳細比較兩者的使用場景和靈活性。 死鎖（Deadlock）分析與規避： 深入剖析死鎖産生的條件，並介紹多種死鎖規避策略，如按序加鎖、使用 `std::scoped_lock` 等。 條件變量（Condition Variables）： `std::condition_variable`：用於綫程間的協作和通知。 `wait()`、`notify_one()`、`notify_all()` 的用法與細節。 生産者-消費者模型（Producer-Consumer Problem）的經典實現。 基於條件變量的信號量（Semaphore）模擬。 原子操作（Atomic Operations）： `std::atomic`：理解原子變量的特性，以及其在無鎖編程中的重要性。 常見原子操作：`load`、`store`、`exchange`、`compare_exchange` 係列。 內存順序（Memory Orderings）：`memory_order_relaxed`、`memory_order_consume`、`memory_order_acquire`、`memory_order_release`、`memory_order_acq_rel`、`memory_order_seq_cst`。我們將通過圖示和實例，詳細講解不同內存順序對程序行為的影響，以及如何選擇閤適的內存順序來兼顧性能和正確性。 無鎖數據結構的構建基礎。 Future 與 Promise： `std::future` 與 `std::promise`：用於異步操作的結果傳遞和同步。 `std::async`：方便地創建異步任務，簡化異步編程。 `std::packaged_task`：將可調用對象包裝成可執行的任務，並與其結果的 future 關聯。 異步操作的取消與狀態管理。 第三部分：高級並發模式與設計 在掌握瞭基礎工具後，本部分將引導讀者探索更復雜的並發模式和設計技巧。 綫程池（Thread Pool）的實現與優化： 設計一個高效的綫程池，管理綫程的復用，減少綫程創建和銷毀的開銷。 任務隊列的設計與同步。 綫程池的動態伸縮策略。 並發數據結構： 並發隊列、並發棧、並發映射（map）等常用數據結構的實現思路。 利用鎖或原子操作構建綫程安全的數據結構。 探索使用 lock-free（無鎖）算法實現高性能並發數據結構。 並發設計模式： Active Object 模式： 將對象封裝成獨立的綫程，並通過消息隊列進行通信。 Leader-Follower 模式： 輪流處理請求，簡化資源管理。 Reactor 模式與 Proactor 模式： 處理 I/O 密集型並發任務。 Pipeline 模式： 將復雜任務分解成一係列可並發執行的階段。 Strategy 模式與 Concurrency： 在並發場景下靈活切換算法。 並行算法（C++17/20）： `std::execution` 策略：`std::par`、`std::seq`、`std::par_unseq` 的應用。 並行版本的 STL 算法：`std::for_each`, `std::transform`, `std::reduce` 等。 如何選擇閤適的執行策略，以及並行算法的性能考量。 並發中的內存模型細節與陷阱： 深入理解 C++ 內存模型，區分程序語序與實際執行順序。 重排序（Reordering）的發生與規避。 volatile 關鍵字在並發中的作用與局限性。 常見的並發死鎖、活鎖、飢餓（Starvation）問題分析及解決方案。 第四部分：性能分析與調試 編寫並發代碼隻是第一步，如何保證其高效運行並能準確調試是關鍵。 性能分析工具： 使用 perf、VTune、gprof 等工具進行 CPU 性能剖析，識彆瓶頸。 分析綫程上下文切換、鎖競爭等問題。 緩存利用率分析。 並發調試技術： 使用 GDB、LLDB 等調試器進行多綫程調試。 設置條件斷點，觀察綫程狀態。 分析競爭條件和死鎖的復現方法。 使用 Valgrind、ThreadSanitizer (TSan) 等工具檢測數據競爭和內存錯誤。 代碼優化策略： 減小鎖的粒度，盡量縮短鎖的持有時間。 利用無鎖技術減少鎖競爭。 平衡 CPU 密集型任務與 I/O 密集型任務。 數據局部性優化。 附錄： C++ 並發標準發展曆程迴顧。 常用第三方並發庫介紹 (如 Intel TBB, OpenMP)。 並發編程的常見誤區與最佳實踐總結。 本書特色： 理論與實踐並重： 在深入講解理論概念的同時，提供大量貼閤實際的 C++ 代碼示例，幫助讀者將知識轉化為技能。 由淺入深： 從並發基礎概念齣發，逐步深入到高級模式和性能優化，適閤不同經驗水平的 C++ 開發者。 麵嚮現代 C++： 充分利用 C++11 及後續標準提供的並發特性，並結閤現代 C++ 的設計理念，編寫齣更簡潔、安全、高效的代碼。 關注性能與健壯性： 不僅講解如何編寫並發代碼，更強調如何分析性能瓶頸，以及如何編寫健壯、不易齣錯的並發程序。 案例驅動： 通過解決實際的並發編程問題，如服務器模型、並行計算、數據處理等，展示並發技術的力量。 《高效並發：多核時代的 C++ 並行計算指南》將是一本不可多得的 C++ 並發編程參考書，它將幫助您在多核時代遊刃有餘地駕馭並發的復雜性，釋放程序的極緻性能。

評分☆☆☆☆☆

作為一名 C++ 愛好者，我對多綫程編程一直充滿好奇，但苦於缺乏係統性的指導。《C++多綫程編程實戰》這本書正好填補瞭這一空白。它的內容非常豐富，從最基礎的綫程生命周期管理，到復雜的同步原語，再到更底層的內存模型和原子操作，幾乎涵蓋瞭 C++ 多綫程編程的所有重要方麵。我特彆喜歡書中關於如何避免並發死鎖的章節，其中提供的幾種經典死鎖場景分析和避免策略，對我來說是極其寶貴的財富。此外，書中對 C++ 標準庫中 `<thread>`、`<mutex>`、`<condition_variable>`、`<future>`、`<atomic>` 等頭文件下的各種類和函數進行瞭詳盡的解釋，並配以大量的實用代碼示例。這些示例不僅僅是理論的演示，很多都直指實際開發中遇到的問題，例如如何高效地實現綫程間的通信、如何優雅地處理異常等。通過閱讀這本書，我不僅學到瞭如何編寫並發代碼，更重要的是，我學會瞭如何編寫安全、高效、可維護的並發代碼。這本書的結構清晰，邏輯性強，即使是初學者也能循序漸進地掌握其中的知識。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在企業中負責開發高性能網絡服務的程序員，多年來一直被多綫程編程的復雜性所睏擾。《C++多綫程編程實戰》這本書的齣現，可以說是及時雨。它不僅提供瞭詳實的理論知識，更重要的是，它將這些理論與實際項目開發緊密結閤。書中對於如何設計和實現可擴展、高並發的係統提供瞭許多寶貴的經驗。我特彆欣賞書中關於綫程池（thread pool）的設計模式，以及如何利用它們來優化資源利用率和響應時間。此外，書中關於異步 I/O 和協程（coroutines）的介紹，也為我打開瞭新的思路，尤其是在處理大量並發連接時，這些技術能夠極大地提升程序的吞吐量。作者在講解過程中，始終保持一種務實的態度，很少齣現空泛的理論，而是用大量的圖錶和代碼片段來佐證觀點，讓復雜的概念變得易於理解。書中的代碼示例也相當規範，具有很高的可讀性和可維護性，這對於我將其應用到實際項目中非常有幫助。這本書真的讓我對 C++ 並發編程有瞭更深層次的理解，並且能夠更自信地去設計和實現高性能的並發應用程序。

評分☆☆☆☆☆

《C++多綫程編程實戰》這本書的優點在於其對 C++ 標準庫中多綫程相關特性的全麵覆蓋。它不僅僅是講解 C++11、C++14、C++17 等標準引入的新特性，還深入分析瞭不同版本之間的一些細微差彆和演進。書中對 `std::thread`、`std::mutex`、`std::condition_variable`、`std::atomic` 等核心組件的講解非常到位，並且提供瞭豐富的實踐案例。我印象深刻的是關於futures和promises章節，它清晰地解釋瞭如何異步執行任務並獲取結果，這在很多需要高性能的場景下非常有用。作者還花瞭很大的篇幅講解瞭 C++ 的內存模型，這一點對於深入理解並發編程至關重要。我過去常常因為不理解內存模型而寫齣一些隱藏著bug的代碼，而這本書則讓我茅塞頓開，明白瞭數據同步和綫程間可見性的奧秘。書中關於 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）在多綫程編程中的應用，也讓我學到瞭如何更安全地管理綫程資源，避免內存泄漏等問題。總而言之，這本書為我構建瞭一個紮實的多綫程編程基礎，讓我能夠更有信心地去應對復雜的並發挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於我這樣的跨平颱開發者來說，價值尤為突齣。《C++多綫程編程實戰》不僅關注 C++ 標準的通用性，還兼顧瞭不同操作係統環境下多綫程實現的差異和優化。書中對於 Windows 和 Linux 等常見平颱上的多綫程 API 進行瞭對比分析，並提供瞭跨平颱移植的建議。我尤其欣賞書中關於性能優化的章節，它深入剖析瞭在多核環境下如何閤理分配綫程、減少綫程上下文切換的開銷，以及如何利用 CPU 緩存的特性來提升並發程序的性能。書中對鎖的粒度、鎖的替代方案（如讀寫鎖、無鎖數據結構）的講解，也讓我受益匪淺。我曾經因為過度使用互斥鎖而導緻程序性能瓶頸，而這本書為我指明瞭更優化的方嚮。此外，書中對綫程局部存儲（thread-local storage）的講解，也為我解決瞭一些全局變量在多綫程環境下的訪問衝突問題提供瞭有效的手段。總而言之，《C++多綫程編程實戰》是一本集理論深度、實踐指導、性能優化和跨平颱考量於一體的優秀著作，它是我在 C++ 多綫程編程領域的首選參考書。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛入門 C++ 多綫程的開發者，我一直在尋找一本既能深入講解理論，又能指導實踐的入門書籍，而《C++多綫程編程實戰》無疑滿足瞭我的期待。這本書的講解層層遞進，從最基礎的綫程創建、同步機製，如互斥量（mutex）和條件變量（condition variable），到更高級的概念，比如原子操作（atomic operations）和內存模型（memory model），都做瞭詳盡的闡述。作者並沒有停留在枯燥的理論堆砌，而是通過大量的代碼示例，清晰地展示瞭這些概念在實際開發中的應用。我尤其喜歡書中對幾種常見並發問題的剖析，例如死鎖（deadlock）、活鎖（livelock）以及競態條件（race condition），並提供瞭切實可行的解決方案。書中的很多例子都來自真實的開發場景，比如生産者-消費者模型、綫程池的實現等，這讓我能夠快速理解並將其應用到我自己的項目中。對我而言，這本書最大的價值在於它能夠幫助我構建起對 C++ 並發編程的正確理解，避免走彎路。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，在我遇到睏難時，總能及時地提供指導和啓示。

評分☆☆☆☆☆

書比較 薄

評分☆☆☆☆☆

不錯的書，學到瞭很多知識

評分☆☆☆☆☆

怎麼說呢，代碼很多，很復雜，代碼沒有注釋，而且解釋很泛泛，有一些Windows基礎在看會比較省力。

評分☆☆☆☆☆

還行吧

評分☆☆☆☆☆

還可以吧，最近要學c++瞭。所以買瞭

評分☆☆☆☆☆

待看。。。。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

有深度，需要靜心看的一本。綫程進程的知識嚴重匱乏，但是要進程瞭

評分☆☆☆☆☆

沒什麼屌用，全書都是代碼，我還不如上stackoverflow自己查，理論的東西講的還不如國內教材。買這個純粹浪費錢，老老實實啃《Windows核心編程》吧

評分☆☆☆☆☆

書很不錯