具体描述
本书从Visual c++的基础与应用实例人手，系统地介绍了visual c++在工程开发中的编程知识、方法和技巧，内容包括用户界面、对话框、菜单、工具条、状态栏的创建方法以及各种类向导、控件、组件、动态链接库的特点和使用等，使读者在学习visual C++软件的同时，能够迅速掌握工程项目开发的思路，轻松解决项目开发过程中出现的问题。
《C++高阶并发编程与内存模型深度探索》图书简介 聚焦现代C++的性能极限与底层机制 本书并非聚焦于特定IDE或基础语法教学，而是深入剖析现代C++（C++17/20标准及后续演进方向）中最具挑战性、对系统性能影响最为深远的领域：并发编程、内存模型（Memory Model）的精髓，以及高性能系统架构的设计哲学。 目标读者： 本书面向有扎实C++基础（至少熟悉面向对象编程、STL容器与基础算法），并希望将技术栈提升至系统级优化、高性能计算（HPC）、游戏引擎开发、金融量化交易系统或大规模分布式服务架构的资深开发者、系统架构师和底层技术研究人员。 内容概述： 本书共分为五大部分，近三十章，旨在将读者从“会用多线程”提升到“理解并掌控线程间的交互与资源竞争的本质”。 --- 第一部分：C++并发模型与原子操作的本质重构（约占全书25%） 本部分彻底颠覆对传统操作系统线程模型的认知，转而聚焦于C++标准如何抽象和定义并发行为。 第一章：C++内存模型的基石——序列化、一致性与排序 深入解析C++11引入的`std::memory_order`的每一个枚举值（`relaxed`, `acquire`, `release`, `acq_rel`, `seq_cst`）在不同CPU架构（x86, ARM）下的实际硬件指令开销与编译器优化阻断效果。 案例剖析： 为什么`std::atomic`在非顺序一致性模型下，即使只是一个简单的标志位，其性能也可能远低于预期？ 实践： 测量不同内存序下的性能开销，并构建基准测试（Benchmark）来量化“轻量级同步”与“重度同步”的实际性能差异。 第二章：原子性操作的底层实现与性能陷阱 探讨`std::atomic`是如何通过硬件提供的CAS（Compare-and-Swap）指令实现的，以及`load()`和`store()`在不同场景下的内部机制。 虚假共享（False Sharing）的剖析与规避： 为什么CPU缓存行（Cache Line）是影响并发性能的隐形杀手？如何通过结构体填充（Padding）或使用特定对齐指令来优化数据布局，确保线程独享缓存行。 非标准原子操作： 介绍Boost.Atomic库或特定平台（如GCC/Clang的内置函数）提供的更底层、更细粒度的原子操作，以及其适用场景（例如，在C++标准尚未完全支持某个新特性时的临时方案）。 --- 第二部分：同步原语的深度优化与替代方案（约占全书30%） 本部分着眼于如何高效地使用或替代传统的锁机制，以减少上下文切换和竞态条件导致的性能瓶颈。 第三章：互斥量（Mutex）的高级用法与性能调优 递归锁、读写锁、自旋锁的适用性分析： 深入分析操作系统层面实现这些锁的开销，并指导读者在何种锁粒度和等待策略下选择哪种锁。 `std::timed_mutex`与“锁的僵尸”： 处理等待锁超时的情况，设计健壮的恢复机制，避免死锁与资源悬挂。 锁粒度划分的艺术： 通过一个复杂的用户会话管理系统案例，演示如何将单一的全局锁分解为多个局部、细粒度的锁，实现并发度的最大化。 第四章：无锁（Lock-Free）数据结构的设计与挑战 ABA问题的系统性解决： 详尽讲解ABA问题的成因，以及如何通过“版本计数器”或“双指针技术”来彻底解决CAS循环中的逻辑错误。 构建高效的无锁队列（Queue）： 从Michael & Scott算法的经典实现到针对特定应用场景（如生产者-消费者模型）的优化版本。 无锁堆栈（Stack）与内存回收的难题： 探讨无锁结构中内存安全回收（Hazard Pointers, RCU机制的简化应用）的复杂性，以及何时放弃纯粹的Lock-Free而转向“等待有限时间”的策略。 第五章：并发编程模型：从Futures到协程 `std::future`与异步编程的局限性： 分析基于回调（Callback）和Future的异步模型在复杂依赖链中的“地狱式回调”问题。 C++20 协程（Coroutines）的运行时剖析： 深入理解`promise_type`, `coroutine_handle`与`awaiter`的工作原理。不再停留在语法层面，而是剖析编译器如何生成状态机，以及如何定制自己的协程调度器。 协程与I/O： 如何将协程与Boost.Asio或libuv等底层事件循环系统集成，构建高性能、高并发的网络服务框架。 --- 第三部分：并行算法与执行策略（约占全书20%） 本部分侧重于如何利用标准库提供的并行能力，将算法的性能提升与底层硬件拓扑结构相结合。 第六章：`std::execution`策略的实践与误区 详细解析`std::execution::par`, `std::execution::par_unseq`的工作机制。 性能陷阱： 解释为什么在数据量较小或算法内部存在大量同步点的场景下，使用并行策略反而会导致性能下降（同步开销大于并行收益）。 自定义并行策略： 如何编写符合标准接口的自定义执行策略，以适配特定的异构计算平台（如GPU或特定向量处理器）。 第七章：数据并行与任务图（Task Graph） 数据依赖分析： 如何使用静态分析工具识别出可以并行化的代码段。 任务调度器的设计： 构建一个基于依赖图的简单任务调度系统，用于处理复杂的工作流（Workflow），确保任务以正确的顺序执行，同时最大化并行度。 --- 第四部分：性能分析、调试与健壮性（约占全书15%） 工具和方法论是驾驭复杂并发代码的必要保障。 第八章：并发问题的诊断与隔离 竞态条件（Race Condition）的复现与定位： 使用ThreadSanitizer (TSan) 结合Valgrind进行深入调试。 死锁的预防与自动检测： 介绍基于图论的死锁检测算法，并在运行时构建一个轻量级的“锁依赖图”来捕获潜在的死锁。 性能剖析工具的局限性： 在分析并发程序时，如何正确解读性能分析器（如Perf, VTune）输出中的锁等待时间、缓存未命中率和上下文切换指标。 第九章：健壮的并发代码设计原则 RAII在并发控制中的应用强化： 扩展RAII模式以管理更复杂的资源（如线程池、内存屏障）。 错误处理的异步化： 如何在Future/Promise链或协程中优雅地传递和捕获异常，确保系统在部分失败时仍能保持稳定。 --- 第五部分：特定场景的高级应用（约占全书10%） 第十章：缓存友好的并发设计实践 结合“虚假共享”的知识，构建一个高度优化的、并发访问的计数器和累加器。 高性能日志系统模拟： 设计一个高吞吐量的异步日志写入器，平衡写入延迟与数据持久性要求。 总结： 本书深入浅出，理论联系实践，旨在为读者构建一套完整、现代化的C++并发编程工具箱。它不仅教授“如何做”，更着重阐述“为什么这样做”，是迈向系统级性能调优的进阶必读之作。
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