1. 优先使用基于任务的编程而非基于线程的编程

这里的意思是，优先使用std::async()，而非使用std::thread，来创建异步的任务。

因为大部分情况下，我们只是简单的执行异步任务罢了。

std::async()的优点：

• 代码简单，能自然获取异步任务结果或者异常

• 异步任务的调度交给了标准库来调度，避免手动管理线程

只有在下面情况下，建议直接使用std::thread：

• 需要直接访问线程的API

• 需要且能够优化线程的使用

• 需要实现超越线程API的功能

2. 若有异步任务需要，必须指定std::launch::async

std::async()有2个选项：

• std::launch::async：任务必须在不同线程异步执行

• std::launch::deferred：任务延迟到future上调用get/wait时才执行

默认配置是它们的或值，即std::launch::async | std::launch::deferred，既不同线程，且延迟执行。

所以，默认情况下，轮询future::wait_for()可能返回std::future_status::deferred，且一直如此，所以需要对此进行判断。否则，若任务一定要马上异步执行，一定得显式指定std::launch::async。

3. 让std::thread到最后都unjoinable

Unjoinable的线程包括：

• 默认构造std::thread，没有任务执行

• 被移动走的std::thread

• 已经join的std::thread

• 已经detach的std::thread：父线程无法再控制子线程

std::thread销毁时不会隐式join或detach，因为可能导致表现异常（如不必要的等待，对于前者）或者未定义行为（悬挂数据等，对于后者）：

• 所以，销毁unjoinable的std::thread，会导致程序直接中止。

所以必须保证std::thread销毁前，必须unjoinable。

此外，尽量把std::thread放在成员变量的最后，保证之前的成员都已经初始化完成后，再初始化线程。

4. 关注不同线程句柄的析构行为

上节说，销毁joinable的std::thread直接导致程序中止。

而销毁joinable的std::future不会导致程序中止，因为它只销毁std::future本身：

• 调用的结果放置在一块共享区域内

  

  • 若存在调用方，std::shared_future难以实现

  • 若存在被调用方，由于结果是局部的，被调用方被销毁时，结果会被销毁

  • 所以放在共享区域内

• 若引用了共享状态，那么销毁时，会被阻塞住，等同于隐式join

5. 对于单次事件通信，使用void的future

A任务做完后，通知B任务继续做。

一种实现方式是std::condition_variable，但要注意：

• 需要获取一个锁，配套条件变量使用

• 注意虚假唤醒，即wait()需要传递一个Lambda函数，判断条件为真后，才能被唤醒，即如同下面的处理：

  cond.wait([]() { return ready; });
  

  上面的代码等同于循环轮询，以避免虚假唤醒，如下所示：

  while (!ready) {
    cond.wait();
  }
  

另一种实现方式是使用std::future和std::promise，B等待A完成的信号：

• A完成后，通过std::promise来设置一个信号，调用set_value()

• B等待，需要通过std::promise调用get_future().wait()等待信号

上述特点：

• 是1P1C的模型，仅适用于一次通信

• 使用了共享存储状态，它存储在堆中，有开销

• 由于是一次通信，std::future和std::promise的模板参数可以是void。

6. 并发使用std::atomic，特殊内存使用volatile

C++std::atomic等同于Java的Atomic类，数据操作是原子的。

• std::atomic不支持拷贝和移动，需要通过load()和store()传递值

C++volatile和Javavolatile不同：

• C++：没有并发含义，只是告诉编译器它是特殊内存（例如外部设备等），不要优化它的读写，例如

  • 冗余多次读取同一个变量，不要优化为读1次

  • 冗余多次写如同一个变量，不要优化为写1次

  auto y = x的auto会把volatile拿掉（同样const也会拿掉，若x是非引用非指针）

• Java：保证数据各线程立即可见，采用内存屏障实现，避免了指令重排

  • C++的std::atomic也能做到这点

• std::atomic对并发有用，对特殊内存没用

• volatile对特殊内存有用，对并发没用

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