这是我对C 新特性系统学习的最后一部分，之后就靠实践中再来看新标准的新特性啦。
代码语言：javascript复制在之前，我对这部分没太在意，直到看到了一篇文章 [http://blog.csdn.net/pongba/article/details/1659952](http://blog.csdn.net/pongba/article/details/1659952) 才意识到，C 的多线程操作也是个麻烦的问题。
简而言之，C 编译器在进行编译优化的时候，认为当前是单进程的，并且遵循**可观察行为**（Observable Behavior）不变的原则。就是说在可观察行为不变的情况下，操作是可以被改变顺序的，而单进程可观察行为不变，不代表在多进程的情况下仍然不变。还是上大牛的例子：
_**例子一：**_完全可以优化成
分别对于两个进程而言，可观察行为确实没有变化。而这种优化在某些时候确实会有比较明显的效果。但是很显然，语义变化了。在原来的结果里不可能发生 x和y都为0的情况，而优化过后，有可能出现。 再来个例子：
代码语言：javascript复制for (...) {
...
if (mt)
pthread_mutex_lock(...);
x = ... x ...
if (mt)
pthread_mutex_unlock(...);
}
// 当它被Register Promotion华丽丽地优化成
r = x;
for (...) {
...
if (mt) {
x = r;
pthread_mutex_lock(...);
r = x;
}
r = ... r ...
if (mt) {
x = r;
pthread_mutex_unlock(...);
r = x;
}
}
x = r;做何感想？所以说，现在的多线程库多少都是有缺陷的，要解决这一问题，只能从语言内存模型上动手脚了。
这里主要介绍两个库，原子操作和线程库 原子操作（Atomic） 头文件 #include 原子操作只支持C 类型 基本类型 std::atomic 扩展实现 std::atomic_char, std::atomic_int, std::atomic_uint 等是stl中的默认实现。 这个类型用于对数据进行原子操作，在操作的过程中可以指定内存规则。 主要的函数如下：
代码语言：javascript复制 函数名 | 描述 |—————|————-| atomic_store | 保存非原子数据到原子数据结构 | atomic_load | 读取原子结构中的数据 | atomic_exchange | 保存非原子数据到原子数据结构，返回原来保存的数据 | atomic_fetch_add | 对原子结构中的数据做加操作 | atomic_fetch_sub/atomic_fetch_sub_explicit | 对原子结构中的数据做减操作 | atomic_fetch_and | 对原子结构中的数据逻辑与 | atomic_fetch_or | 对原子结构中的数据逻辑或 | atomic_fetch_xor | 对原子结构中的数据逻辑异或
刚才提到了在原子操作时候的内存操作规则，内存操作规则主要是 std::memory_order，这是个枚举类型，里面包含着N多规则
代码语言：javascript复制 值 | 定义规则 |——————–|—————-| memory_order_relaxed | 不保证顺序 | memory_order_consume | 类比生产者-消费者模型中的消费者读取动作（仅是读取，无计数器），保证该操作先于依赖于当前读取的数据（比如后面用到了这次读取的数据）不会被提前，但不保证其他读取操 作的顺序。仅对大多编译环境的多线程程序的编译优化过程有影响。 | memory_order_acquire | 类比生产者-消费者模型中的消费者读取动作（仅是读取，无计数器），保证在这个操作之后的所有操作不会被提前，同样对大多编译环境的多线程程序的编译优化过程有影响。 | memory_order_release | 类比生产者-消费者模型中的生产者创建动作（仅操作一个数据），保证这之前的操作不会被延后。 | memory_order_acq_rel | 同时包含memory_order_acquire和memory_order_release标记 | memory_order_seq_cst | 全部存取都按顺序执行，在多核系统上容易成为性能瓶颈 |
在前面的原子操作的函数中，默认规则都是std::memory_order_seq_cst 此外，atomic还有一些标记类型和测试操作，比较类似操作系统里的原子操作
- std::atomic_flag : 标记类型
- atomic_flag_test_and_set : 尝试设置为占用（原子操作）
- atomic_flag_clear : 释放（原子操作）
std::atomic_flag lock = ATOMIC_FLAG_INIT;
void f(int n) {
for(int cnt = 0; cnt < 100; cnt) {
while(std::atomic_flag_test_and_set_explicit(&lock, std::memory_order_acquire));
std::cout << "线程 " << n << std::endl;
std::atomic_flag_clear_explicit(&lock, std::memory_order_release);
}
}
int main() {
std::atomic_int a;
a.store(100);
a.fetch_add(105);
int i = a.load(std::memory_order_consume);
printf("i => %dn", i);
// 原子标记
std::vector<std::thread> v;
for (int n = 0; n < 10; n) {
v.emplace_back(f, n);
}
for (auto t = v.begin(); t != v.end(); t) {
t->join();
}
return 0;
}多线程库
前面的代码里已经用到了一点多线程库的东西了 包含文件： #include 涉及的类是 std::thread 构造函数里有两种
- 一种是传入函数指针和参数（VC里参数最多四个）。线程立即执行
- 另一种是空构造。不会新增线程
另外需要注意的是std::thread的等于操作符是必须要通过move语义的，并且如果joinable的话会执行std::terminate()。 函数茫茫多，建议用的时候看文档去，我这里就不废话了，上面已经用到一点了（PS：配std::bind是相当的华丽哦） 文档如这行 http://en.cppreference.com/w/cpp/thread 以前写过一些测试代码，后来扔掉了。反正也很简单…
路漫漫其修远兮，吾将写代码而求索.
