Windows多线程编程技术与实例

Windows多线程编程技术与实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国水利水电出版社
作者:郝文化
出品人:
页数:261
译者:
出版时间:2005-10
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787508433165
丛书系列:
图书标签:
  • Windows编程
  • 多线程
  • NetWorking
  • (图书馆)
  • Windows多线程
  • 多线程编程
  • 并发编程
  • Windows编程
  • C++编程
  • 线程安全
  • 同步机制
  • 并行计算
  • 进程间通信
  • 性能优化
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具体描述

本书通过众多实例介绍了如何实现Windows下的多线程编程,既重点介绍了Win32API下的多线程编程和MFC下的多线程编程,又介绍了多线程机制在网络编程、图形编程和数据库中的应用。本书每一章都从简单的多线程实例出发逐渐深入,紧紧围绕应用程序实例,向读者展示了利用多线程技术来编写高效、友好的Windows应用程序的方法,并对常用的Win32线程函数进行了深入详细的说明。本书共分8章,第l章介绍了多线程编程的基础知识;第2~5章通过实例阐明Win32下多线程的几种不同实现形式及多进程的实现机制,这是本书介绍的重点内容,也是读者学习后面几章内容所必须掌握的基础知识;第6~8章介绍了多线程技术在网络、图形处理和数据库中的应用。

  本书语言通俗易懂,内容丰富翔实,突出了以实例为中心的特点,既适合具有一定c++和VC编程基础的高校相关专业学生选作多线程编程的学习用书,也适用于具有一定实际编程经验的中高级开发人员作为学习多线程编程思想的自学用书。

深度探索现代操作系统核心:并发、性能优化与系统级编程实践 一部聚焦于高并发系统设计、性能瓶颈剖析与底层同步机制的权威著作。 在当今的软件工程领域,无论是高性能计算、大规模数据处理,还是实时响应的交互式应用,对系统并发处理能力的要求已经达到了前所未有的高度。单纯依赖摩尔定律带来的硬件性能提升已不足以应对日益复杂的业务需求。本书旨在提供一个全面、深入且高度实用的知识体系,引导读者超越表层的API调用,直抵操作系统内核与CPU架构层面,掌握构建健壮、高效并发应用的核心技术。 本书的写作视角并非停留在某一特定操作系统或编程语言的狭隘范围内,而是致力于构建一套普适性的并发设计哲学和底层原理认知。我们将广泛探讨跨平台环境下的同步原语实现、内存模型的细微差别,以及在多核异构计算环境中实现高效任务调度的艺术。 第一部分:并发的理论基石与现代挑战 本部分首先为读者打下坚实的理论基础,剖析现代计算机体系结构如何影响并发程序的行为。 1. 现代处理器架构与内存访问的隐秘协定: 我们将详细解析乱序执行(Out-of-Order Execution)、分支预测(Branch Prediction)以及指令流水线对程序执行顺序的实际影响。重点讨论L1/L2/L3缓存的层次结构、缓存一致性协议(如MESI/MOESI)如何作用于共享数据,并解释为何看似简单的变量访问在并发环境中会导致不可预测的结果。这不是关于操作系统的章节,而是关于CPU如何“作弊”以提高速度,以及程序员如何识别这些“作弊”行为。 2. 并发编程范式的演进与取舍: 深入对比传统基于锁的并发模型、事务性内存(Transactional Memory,即使是模拟实现)的理念,以及Actor模型、CSP(Communicating Sequential Processes)等消息传递范式。我们将提供严格的性能测试案例,量化每种范式在不同粒度(细粒度、粗粒度)同步需求下的开销与扩展性限制。 3. 内存模型:从C/C++标准到硬件事实: 这一章是本书的核心难点与精髓所在。我们将系统性地梳理主流编程语言标准中关于“顺序一致性”(Sequential Consistency)的定义与放松。重点剖析“重排序”(Reordering)的四大类型(Load-Load, Load-Store, Store-Store, Store-Load),以及程序员如何利用内存屏障(Memory Barriers/Fences)来精确控制指令流的可见性,确保跨处理器核心间的数据同步,即使编译器和CPU都试图进行优化。 第二部分:同步原语的底层实现与精细化控制 本部分将揭示操作系统内核如何实现那些我们日常使用的同步工具,并教授如何根据特定场景定制化开发同步机制。 4. 内核级同步机制的魔术: 深入分析信号量(Semaphores)、互斥锁(Mutexes)和条件变量(Condition Variables)在操作系统内核中的具体数据结构和调度算法。我们将探讨内核如何处理线程阻塞、唤醒、优先级反转(Priority Inversion)问题,以及在用户态和内核态之间切换的成本分析。 5. 无锁编程(Lock-Free Programming)的艺术: 介绍实现无锁数据结构的基础——原子操作(Atomic Operations)。我们将详细讲解比较并交换(CAS/Compare-and-Swap)原语的原理、实现陷阱(如ABA问题),并展示如何使用CAS构建高性能的无锁栈、无锁队列和无锁哈希表。本书将通过汇编层面的分析,展示CAS在不同处理器架构(如x86, ARM)上的具体指令集映射。 6. 读写锁的复杂性与混合优化: 针对读多写少的场景,分析标准读写锁的局限性。我们将探讨读写锁的不同变种(如偏向写、偏向读),以及如何设计基于读写屏障而非重度互斥的混合同步机制,以最大化并行读取的吞吐量。 第三部分:高并发系统中的性能瓶颈与高级调试技术 本书不仅关注如何同步,更关注同步如何影响整体系统的性能和稳定性。 7. 性能杀手:竞争、争用与上下文切换的代价: 深入分析同步竞争导致的性能下降曲线。介绍自旋锁(Spinlocks)在何种场景下优于阻塞锁,以及过度或不当使用自旋锁可能导致的CPU空转浪费。详细分析上下文切换(Context Switching)的开销,并提供优化代码以减少线程数量和频繁切换的策略。 8. 缓存伪共享(False Sharing)的隐形威胁: 这是多核编程中最常被忽视的性能陷阱。通过实例剖析,展示不同线程访问不同变量却落入同一缓存行时,因缓存一致性协议导致的性能灾难。提供内存对齐技术、填充字节(Padding)的使用,以及如何使用特定编译器指令来保证数据独立占据缓存行的方法。 9. 高级调试与诊断工具链: 介绍用于诊断并发错误的专业工具集,包括但不限于: 死锁检测与预防: 资源分配图、永续等待链分析。 竞态条件(Race Condition)的捕捉: 使用动态分析工具来追踪内存访问的非确定性。 性能分析器的深度使用: 如何通过硬件性能计数器(PMC)来测量缓存命中率、分支预测错误率和TLB未命中率,从而定位并发瓶颈的真正源头。 第四部分:面向服务的并发设计与未来趋势 本部分将视野拓宽到大型分布式系统的设计,以及新兴的并发模型。 10. 异步编程范式与事件驱动架构: 探讨基于事件循环(Event Loops)的并发模型(如Reactor模式),它如何通过减少线程数量来应对I/O密集型任务。重点讨论Futures、Promises以及协程(Coroutines/Fibers)的原理,它们如何提供结构化的异步代码流,而不牺牲同步代码的可读性。 11. 事务性处理与一致性保证: 引入更高级别的抽象,如乐观并发控制(OCC)和多版本并发控制(MVCC),这些是数据库和状态机系统常用的技术。探讨如何将这些分布式系统的核心思想应用于单机应用中的复杂状态管理。 12. 异构计算与并行化策略: 简要介绍GPU计算模型(如CUDA/OpenCL)中的并行线程组织(Grid/Block/Thread),以及如何将传统的CPU-bound任务有效地分解并卸载到加速器上,实现CPU与GPU间的协同工作。 本书面向对象: 系统架构师、高级软件工程师、底层库开发者,以及所有希望深入理解计算机底层工作原理,致力于构建下一代高性能、高可靠性系统的技术人员。阅读本书,您将获得的不只是API的使用说明,更是驾驭并发复杂性的思维框架和实战技能。

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读后感

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用户评价

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我一直对操作系统层面的并发处理机制非常感兴趣,尤其是在 Windows 平台上,其多线程模型有着自己独特的实现方式和API。这本书的出现,正好满足了我对这方面知识的渴求。我非常期待书中能够深入讲解 Windows 线程的创建、销毁、同步和通信等核心技术。我希望书中能够详细介绍 Windows 提供的各种同步机制,例如临界区(Critical Section)、互斥量(Mutex)、信号量(Semaphore)、事件(Event),并对它们在性能、使用场景、以及内核实现上的差异进行深入分析。我希望能够从书中学习到如何有效地避免多线程编程中的常见问题,比如死锁、竞态条件、线程间的饥饿现象等,并掌握相应的检测和预防方法。此外,我希望书中能够涵盖一些高级的多线程编程技术,例如线程池的应用、线程本地存储(Thread Local Storage)的使用、异步 I/O 与多线程的结合等。我期待书中能够提供大量的、高质量的实例代码,能够让我理解这些技术是如何在实际项目中应用的,并且能够通过实践来巩固所学知识。如果书中能够提及一些与多线程相关的性能分析和调优技巧,那就更好了,这样我就可以学习如何编写更高效、更健壮的并发程序。

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这本书的书名就直击了我一直以来在实际开发中遇到的痛点。在很多业务场景下,为了提升用户体验,我们不得不将一些耗时的操作(比如文件 IO、网络请求、复杂的计算)放到后台线程去执行,以避免阻塞主线程,导致界面假死。然而,如何有效地管理这些后台线程,如何保证它们之间的数据安全,如何及时地将处理结果反馈给主线程,这些都是非常棘手的技术难题。我特别期待书中能够提供一套完整的解决方案,从线程的创建、启动、销毁,到线程间的数据传递和同步,再到如何优雅地处理线程异常和取消,能够有一套成体系的讲解。我希望书中能够详细地介绍 Windows 提供的各种线程模型,比如传统的 Win32 线程,以及可能存在的更高级的抽象,例如 C++ 标准库中的 `<thread>`,或者 Windows 提供的并行模式库(PPL)。我更希望看到的是针对这些模型在实际应用中的最佳实践,比如如何合理地设计线程池来复用线程,如何使用消息队列或者事件通知机制来实现线程间的异步通信,以及如何通过原子操作或者无锁数据结构来提高并发访问的效率。我希望书中能够提供一些“实战”案例,能够让我看到这些技术是如何被应用到具体的软件开发中的,比如一个高性能的网络服务器、一个响应迅速的 GUI 应用,或者一个能够充分利用多核进行科学计算的程序。我希望通过阅读这本书,能够建立起一套清晰的、可操作的多线程编程思维模型,能够自信地应对各种并发场景下的挑战。

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我一直对计算机底层原理以及如何榨干硬件性能非常感兴趣。多线程编程无疑是现代软件开发中实现高性能计算的关键技术之一。这本书的题目——《Windows多线程编程技术与实例》——精准地戳中了我的好奇心。我非常希望书中能够深入地剖析 Windows 操作系统在多线程方面的底层机制,例如线程调度算法、优先级管理、上下文切换的实现细节。理解这些底层原理,对于我们编写高效、低延迟的并发程序至关重要。我希望书中能够详细讲解 Windows 提供的各种同步原语,比如互斥量(Mutex)、临界区(Critical Section)、事件(Event)、信号量(Semaphore),并且要深入分析它们在性能上的差异和适用场景。我特别期待书中能够提供一些关于如何避免线程死锁和竞态条件(Race Condition)的实用技巧和最佳实践,这些问题是多线程编程中最令人头疼的难点。此外,我希望书中能够涵盖一些高级的多线程技术,例如线程池的使用和管理,如何利用线程本地存储(Thread Local Storage)来避免数据竞争,以及如何实现高效的线程间通信机制(如消息队列、管道等)。如果书中能够结合实际的性能测试和优化案例,那就更完美了,这样我就可以学习到如何通过多线程技术来提升应用程序的吞吐量和响应速度。我希望这本书能让我从一个“会写多线程代码”的开发者,蜕变成一个“理解多线程原理,能够写出高性能并发程序”的开发者。

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作为一个对程序运行效率有着极致追求的开发者,我对多线程技术一直是密切关注的。Windows平台作为我最主要的开发环境,深入理解其多线程编程模型,是我提升程序性能的必由之路。这本书的名字《Windows多线程编程技术与实例》恰恰是我正在寻找的。我非常期待书中能够深入讲解 Windows 线程生命周期的管理,包括线程的创建、挂起、恢复、终止等操作,以及如何正确地处理线程的同步与协作。我希望能看到关于各种同步机制的详细分析,例如互斥量(Mutex)、临界区(Critical Section)、信号量(Semaphore)、事件(Event),以及它们在不同场景下的性能表现和适用性。我尤其关心书中是否会探讨如何有效地避免死锁和竞态条件,这两个是多线程编程中最容易踩的坑。另外,我希望书中能够介绍一些更高级的多线程概念和技术,比如线程池的设计与应用,如何利用原子操作来保证数据的一致性,以及如何使用线程局部存储(Thread Local Storage)来简化并发编程。我希望书中能够提供大量的、具有代表性的实例代码,能够让我理解这些技术是如何在实际项目中应用的,并且能够让我动手实践,真正掌握这些知识。如果书中能够涉及一些与性能优化相关的章节,比如如何利用多线程来加速计算密集型任务、IO密集型任务,或者如何通过性能分析工具来定位多线程程序的性能瓶颈,那将是锦上添花。

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在我的开发生涯中,我越来越意识到单线程处理方式的局限性。随着硬件能力的飞速发展,特别是多核处理器的普及,如果不能有效地利用多线程,就相当于浪费了巨大的计算资源。这本书的出现,让我看到了一个深入学习 Windows 多线程编程的绝佳机会。我希望书中能够从最基础的线程创建和管理讲起,一步一步地引导读者理解线程的执行模型、线程的同步与通信。我尤其期待书中能够对 Windows 提供的各种同步原语进行深入的剖析,例如互斥锁(Mutex)、临界区(Critical Section)、信号量(Semaphore)、事件(Event)等,并结合实际的场景,讲解它们各自的优缺点以及何时使用最合适。我希望书中能够包含大量的实例代码,并且这些实例能够覆盖各种常见的并发场景,比如生产者-消费者模型、读写锁的应用、线程池的实现等等。我希望能够通过这些实例,不仅仅是学习 API 的使用,更能理解背后的设计思想和最佳实践。此外,我希望书中能够探讨一些在多线程编程中经常遇到的难题,比如如何避免死锁、如何处理线程异常、如何进行线程间的高效通信,以及如何进行性能调优。我希望读完这本书,能够让我更加自信地在 Windows 平台上设计和实现高性能、高并发的应用程序。

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这本书我拿到手已经有一段时间了,一直想找个机会深入地学习一下,毕竟在Windows平台上进行多线程开发,这绝对是一个绕不开的核心技术。在我接触过的很多项目里,性能瓶颈往往就出在单线程的效率上,如何有效地利用多核CPU,如何将耗时操作交给后台线程处理,避免UI线程的阻塞,这些都是提升用户体验和程序响应速度的关键。所以,当我看到这本书的标题时,我的第一反应就是“终于有我想要的了!”。我特别期待书中能够详细地讲解各种线程同步机制,比如互斥锁、信号量、事件对象等等,并且要结合实际的编程场景进行分析,告诉我什么时候应该用哪种机制,以及它们各自的优缺点是什么。当然,更重要的是,我希望书中能有大量的、高质量的实例代码,能够让我看得懂,并且能亲自跟着敲一遍,把理论知识转化为实际操作能力。光讲概念是不够的,只有在实际项目中看到这些技术是如何被运用起来的,才能真正理解其精髓。而且,对于Windows API层面的东西,我总是觉得需要有一本权威的参考书来指导,这本书的定位似乎很符合我的需求。我希望它能从最基础的线程创建、管理讲起,逐步深入到更复杂的线程间通信、同步、协作,甚至涉及到一些高级的主题,比如线程池的应用、线程本地存储的妙用、以及如何处理线程中的异常等等。我脑海里已经勾勒出了很多想要实现的场景,比如一个可以流畅播放高清视频的播放器,一个能同时处理大量网络请求的服务器,或者一个能够实时渲染复杂3D场景的游戏引擎。这些都需要扎实的多线程功底。我希望这本书能为我打下坚实的基础,让我能够自信地在Windows平台上构建高性能、高并发的应用程序。

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在实际的软件开发过程中,经常会遇到需要处理并发任务的情况,例如同时进行文件下载、后台数据处理、以及响应用户操作等。Windows 平台下的多线程编程技术,是实现这些功能的基础。这本书的出现,给了我一个深入学习这方面的机会。我希望书中能够清晰地阐述 Windows 线程的基本概念,包括线程的创建、调度、同步和终止等。我尤其期待书中能够对 Windows 提供的各种同步机制进行详尽的讲解,例如互斥锁(Mutex)、临界区(Critical Section)、信号量(Semaphore)、事件(Event),并结合实际的例子,说明它们在解决并发问题时的应用。我希望能够从书中学习到如何有效地避免多线程编程中常见的陷阱,例如死锁、竞态条件、线程饥饿等,并掌握相应的调试和优化技巧。此外,我希望书中能够涵盖一些更高级的主题,例如线程池的设计与使用、线程本地存储(Thread Local Storage)的应用、以及如何通过多线程来提升程序的性能。我希望书中能够提供大量的、高质量的实例代码,能够让我通过实践来巩固所学知识,并能够将其应用到我自己的开发项目中,从而编写出更高效、更健壮的 Windows 应用程序。

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这本书的书名《Windows多线程编程技术与实例》正好点燃了我对 Windows 平台下高性能应用程序开发的兴趣。在很多复杂的应用场景下,例如大型游戏、高性能计算、实时音视频处理等,多线程编程是不可或缺的核心技术。我非常希望书中能够提供一套系统性的学习路径,从最基础的线程创建、管理,到复杂的线程同步、通信,再到更高级的线程池、异步编程模型,都能有深入的讲解。我尤其期待书中能够详细剖析 Windows 提供的各种同步机制,比如临界区、互斥量、信号量、事件等,并结合实际的开发场景,分析它们的优缺点和适用性。我希望能够通过书中大量的实例代码,理解这些技术是如何被应用到实际项目中的,并且能够自己动手实践,加深对知识的理解。我希望书中能够提供一些关于如何避免多线程编程中常见陷阱的指导,比如死锁、竞态条件、线程饥饿等,并提供相应的解决方案。此外,如果书中能够涉及一些与多线程性能优化相关的技术,例如如何利用多线程来加速 CPU 密集型任务,如何进行 I/O 密集型任务的异步处理,以及如何利用性能分析工具来定位多线程程序的性能瓶颈,那将对我非常有帮助。

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我一直对底层的计算机原理非常着迷,尤其是操作系统层面的调度和并发控制。Windows的线程模型,相对于Linux或其他 Unix-like 系统,有着其独特的API和设计哲学。所以,这本书的出现,对我来说就像是打开了一扇通往Windows底层世界的窗户。我非常好奇书中是如何阐述Windows线程与进程关系的,它们是如何在操作系统内核中被管理的,以及CPU调度器是如何在多个线程之间分配资源的。我希望能看到关于线程上下文切换的详细解释,理解其中的开销和影响,以及如何通过一些优化手段来最小化这种开销。此外,我对于Windows特有的线程模型,比如Fiber(协程)是否有涉及,如果涉及到,书中会如何讲解其与标准线程的区别和应用场景,这让我非常期待。我一直觉得,理解操作系统如何工作,是编写高效、可靠程序的基石。而多线程,更是直接与操作系统的并发和调度机制紧密相连。我希望书中能够不仅仅停留在API的讲解层面,而是能够深入到原理层面,让我明白“为什么”这样做,而不是仅仅“怎么做”。比如,在讨论死锁问题时,我希望书中能详细分析死锁发生的根本原因,以及Windows提供的各种检测和预防死锁的机制。同样的,在讲到线程同步时,我希望书中能够解释不同同步原语(如Critical Section, Mutex, Semaphore, Event, Condition Variable)在内核中的具体实现方式,以及它们在性能上的差异。我渴望能够从这本书中获得一种“洞察力”,能够理解 Windows 多线程编程的深层逻辑,从而写出更健壮、更具可扩展性的代码。

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我一直对底层系统编程非常着迷,而多线程编程是其中一个非常核心且关键的领域。Windows 作为目前最主流的桌面操作系统,深入理解其多线程机制,对我来说是提升开发能力的重要一步。这本书的标题《Windows多线程编程技术与实例》正是我想找的。我非常期待书中能够详细讲解 Windows 线程的生命周期管理,包括线程的创建、终止、挂起、恢复等操作,以及线程间如何进行有效的通信和同步。我希望书中能够深入剖析 Windows 提供的各种同步原语,例如临界区(Critical Section)、互斥量(Mutex)、信号量(Semaphore)、事件(Event)等,并详细说明它们在内核中的实现原理、性能特点以及适用的场景。我希望能够从书中学习到如何有效地避免多线程编程中的常见错误,比如死锁、竞态条件、线程饥饿等,并掌握相应的检测和解决办法。此外,我希望书中能够涵盖一些更高级的多线程编程技术,例如线程池的设计与应用、线程本地存储(Thread Local Storage)的使用、以及如何结合异步 IO 来实现高性能的网络服务。我期待书中能够提供大量的、具有实际意义的实例代码,能够让我通过实践来掌握这些技术,并能够将其应用到我自己的项目中。

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如果不是国内同类型书籍极度缺乏,此书可说毫无阅读价值。

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