课程说明

多核CPU的进展和普及，带动软件设计由假象的Multi-tasking 发展到实象的Concurrency。万箭齐发肯定比千山独行速度更快威力更强，但其所需的知识面更广更深、手段更复杂、调试更困难。由于早期的C++标准库未曾支持多线程，程序员只能使用低阶的 O.S. APIs，或市售第三方库 (third party libraries)，这影响多线程代码的可移植性和一贯性。2011起始的所谓Modern C++，陆续支持各种多线程相关构件。本课程详细介绍Modern C++标准库的各种多线程构件，并以一个中型实例详细展示如何进行Concurrency。

课程特色

从基础的processes & threads观念谈起，逐步上升到multi-threading & concurrency之各种Modern C++编程手法。本课程无上机 (上机太耗费现场时间)，但会对每个主题提供适当且充足的源码示例和解说。

课程对象

「对Multithreading & Concurrency无基础无经验，但有强烈企图心」或「多线程经验丰富，渴望迅速了解Modern C++对于多线程之支持」的程序员/工程师。

课程大纲

1. 浅谈 processes & threads -- 从 O.S.角度

2. 浅谈 concurrency -- 观念和术语

3. 浅谈线程相关之APIs (Windows & POSIX)。

4. 关于线程安全 (Thread Safety)；C++标准容器是否线程安全？

5. 第一步，Hello Modern C++ Multi-threading.

6. 高端接口，异步与运行结果.

• 《future》: future, async(), promise, packaged_task,

7. 低端接口，线程操作.

• 《thread》: thread, get_id(), hardware_concurrency(), joinable(), join(), detach(), this_thread, yield(), sleep_for(), sleep_until(),

8. 数据共享(Data Sharing) 和竞速(Racing)

• 《condition_variable》: condition_variable, notify_all(), wait(), wait_for(), wait_until(),

• 《mutex》: mutex, lock(), unlock(), lock_guard, unique_lock,

• 《atomic》: atomic, load(), store(),

9. 线程通讯 ITC (Inter-Threads Communication)

10. 线程自有空间 TLS (thread local storage), thread_local

11. 线程池 (Threads Pool)

12. 一个完整的Message Passing Framework & Finite State Machine实例详解 (~800行；占本课程之大比重)

从中不但可学得多线程编程技巧，还可学得Modern C++诸多特性，乃至于 ”面向对象” 和 ”设计模式” 之重要观念。