2. 2. 并发编程

C++ 提供了强大的并发编程支持，从底层的线程原语到高级的异步编程模型。 本章深入讲解多线程编程的核心概念和最佳实践。

Contents:

• 2.1. 线程基础
  • 2.1.1. std::thread 基本用法
  • 2.1.2. 线程的生命周期
  • 2.1.3. 参数传递
  • 2.1.4. 线程局部存储
  • 2.1.5. 获取线程信息
  • 2.1.6. 线程休眠
  • 2.1.7. 最佳实践
• 2.2. 互斥锁与锁管理
  • 2.2.1. std::mutex 基本用法
  • 2.2.2. RAII 锁管理
  • 2.2.3. 其他互斥锁类型
  • 2.2.4. 死锁避免
  • 2.2.5. 线程安全的单例模式
  • 2.2.6. 锁的性能考虑
• 2.3. 原子操作
  • 2.3.1. std::atomic 基础
  • 2.3.2. 原子操作类型
  • 2.3.3. 内存序 (Memory Order)
  • 2.3.4. 无锁数据结构示例
  • 2.3.5. std::atomic_flag
  • 2.3.6. 原子智能指针 (C++20)
  • 2.3.7. 性能考虑
• 2.4. 条件变量
  • 2.4.1. 基本用法
  • 2.4.2. wait 的变体
  • 2.4.3. 生产者-消费者队列
  • 2.4.4. 常见陷阱
  • 2.4.5. std::condition_variable_any
  • 2.4.6. C++20: std::counting_semaphore
  • 2.4.7. C++20: std::latch 和 std::barrier
• 2.5. 异步编程与 Future
  • 2.5.1. std::async
  • 2.5.2. 启动策略
  • 2.5.3. std::future
  • 2.5.4. std::promise
  • 2.5.5. std::shared_future
  • 2.5.6. std::packaged_task
  • 2.5.7. 并行算法 (C++17)
  • 2.5.8. 最佳实践
• 2.6. 协程 (C++20)
  • 2.6.1. 协程基础概念
  • 2.6.2. 实现简单的 Generator
  • 2.6.3. 实现简单的 Task
  • 2.6.4. 自定义 Awaitable
  • 2.6.5. 协程与异步 I/O
  • 2.6.6. 协程使用库
  • 2.6.7. 协程最佳实践
• 2.7. 并发模式
  • 2.7.1. 线程池
  • 2.7.2. 生产者-消费者模式
  • 2.7.3. 读写锁模式
  • 2.7.4. 双缓冲模式
  • 2.7.5. Active Object 模式
  • 2.7.6. Monitor 模式
  • 2.7.7. Fork-Join 模式
• 2.8. 并发编程陷阱
  • 2.8.1. 数据竞争
  • 2.8.2. 死锁
  • 2.8.3. 竞态条件
  • 2.8.4. 内存可见性问题
  • 2.8.5. 优先级反转
  • 2.8.6. 常见错误模式
  • 2.8.7. 调试并发问题