01.简介

1.并发

1.1 定义

并发就是两个或以上的活动同时进行。计算机中的并发是指在单个系统中同时执行多个独立的任务。

1.2 并发的方式

1.多进程并发
将应用程序分为多个独立的进程同时运行。就像同时进行网页游览和文字处理一样。独立的进程之间可以依靠通信渠道(信号，套接字，文件，管道等)传递信息。
这种方式的缺点是：进程间的通信十分复杂，运行多个进程需要固定的开销：需要时间启动进程，操作系统需要资源管理进程。
优点是更容易编写安全的并发代码。

2.多线程并发
在单进程中运行多个线程。进程中的所有线程都共享地址空间，并且能访问到大部分数据(全局变量仍然是全局的，指针、对象的引用或数据可以在线程之间传递)。虽然共享内存，但同一数据的内存地址在不同的进程中不同。
共享内存的代价：如果多个线程访问数据，必须保证每个线程访问的数据一致，这就需要大量的线程通信工作。

1.3 为什么使用并发

1.分离关注点
2.性能
收益小于成本时，就不适用并发。

2.入门

2.1 C++并发入门

C++多线程程序和其他的C++程序差不多。唯一的区别在于某些函数可以并发运行，所以需要确保共享数据在访问时安全的。

#include <iostream>
int main(){
  std::cout<<"hello world!\n";
}

上述程序所做的就是将字符串写入标准输出流。

#include <iostream>
#include <thread> //1
void hello(){  //2
  std::cout<<"hello concurrent world\n";
}
int main(){
  std::thread t(hello);  //3
  t.join();   /4
}

上述程序在1处增加了头文件，管理线程的函数和类在中声明。保护共享数据的函数和类在其他头文件中声明
打印信息的代码移动到了一个新的独立的函数。这是因为每个线程都要有一个initial function，新线程的执行从此处开始。

对于应用，初始线程的initial function是main()，但是对于其他的线程，initial function由std::thread对象的构造函数指定。例如对象t的参数，hello()作为initial function

上述程序使用了两个线程完成信息的输出，一个是主线程，从main()开始。一个是新的线程，由hello()开始。在新的线程启动后，主线程继续执行。如果主线程不等待新线程结束，就会运行到main()函数结束，这个过程有可能发生在新线程运行之前。所以需要在main()中调用join()函数，这会使得创建线程等待std::thread对象创建的线程。