现代cpp多线程与并发初探

现代cpp多线程与并发初探

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内容提要

C++20引入了jthread和协程,简化并发编程。jthread解决了std::thread的RAII问题,支持自动停止和异常安全。协程通过co_await和co_yield实现异步操作。C++20还增加了信号量、锁存器和屏障等同步机制,提升多线程编程的灵活性和安全性。

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关键要点

  • C++20引入了jthread和协程,简化并发编程。
  • jthread解决了std::thread的RAII问题,支持自动停止和异常安全。
  • 协程通过co_await和co_yield实现异步操作。
  • C++20增加了信号量、锁存器和屏障等同步机制,提升多线程编程的灵活性和安全性。
  • std::thread是并发编程的基础,提供基本线程操作。
  • std::mutex是基本的互斥量类,推荐使用std::unique_lock进行锁管理。
  • std::condition_variable用于解决死锁问题,提供线程唤醒机制。
  • std::future简化了异步任务结果的获取。
  • std::packaged_task用于在另一个线程上运行任务并返回结果。
  • std::promise用于设置值或异常,std::future用于获取这些值或异常。
  • std::jthread是RAII类型,自动调用join,支持停止标记和异常安全。
  • std::stop_token用于协作停止线程,避免强制终止。
  • std::latch和std::barrier是新的同步机制,支持线程间的协调。
  • 信号量用于限制对资源的访问,分为计数信号量和二进制信号量。
  • std::atomic_ref和std::atomic<std::shared_ptr<T>>提供线程安全的原子操作。
  • C++20引入协程,支持挂起和恢复的函数,简化异步编程。
  • 协程通过co_await、co_yield和co_return实现异步操作。
  • promise_type用于定义协程的返回值和处理异常。
  • Awaitables和Awaiter是协程的核心概念,处理挂起和恢复的逻辑。
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