Perkongsian pengalaman pembangunan C++: pengalaman praktikal dalam pengaturcaraan serentak C++

C++ Perkongsian pengalaman pembangunan: Pengalaman praktikal pengaturcaraan serentak C++

Pengenalan:
Dalam era pembangunan berbilang teknologi yang pesat hari ini -pemproses teras telah menjadi arus perdana sistem komputer. Oleh itu, pengaturcaraan serentak telah menjadi salah satu kemahiran yang diperlukan untuk pembangun. Dalam dunia pengaturcaraan serentak, C++ digunakan secara meluas untuk sokongan berbilang benang yang berkuasa dan prestasi yang cekap. Walau bagaimanapun, pengaturcaraan serentak tidak mudah dan memerlukan pembangun untuk menguasai beberapa pengalaman praktikal. Artikel ini akan berkongsi beberapa pengalaman praktikal saya dalam pengaturcaraan serentak dalam pembangunan C++.

1 Pilih pustaka benang yang betul
C++ sendiri tidak mempunyai kelas benang terbina dalam, tetapi menggunakan perpustakaan pihak ketiga untuk pengaturcaraan benang. Oleh itu, pilihan perpustakaan benang yang betul adalah kunci kepada pengaturcaraan serentak yang berjaya. Pustaka benang C++ biasa termasuk perpustakaan benang POSIX (pthread) dan std::thread dalam pustaka standard C++11. Pustaka benang POSIX adalah platform merentas, tetapi ia menyusahkan untuk digunakan dan memerlukan pengurusan manual penciptaan benang, pemusnahan dan penyegerakan. std::thread ialah ciri baharu yang diperkenalkan dalam C++11, yang lebih ringkas dan mudah digunakan, serta menyediakan fungsi penjalinan yang lebih kaya. Oleh itu, saya lebih suka menggunakan std::thread untuk pengaturcaraan serentak.

2. Penggunaan munasabah kunci mutex
Dalam program berbilang benang, akses dan pengubahsuaian sumber yang dikongsi pasti akan terlibat. Untuk memastikan ketekalan sumber yang dikongsi, kunci mutex mesti digunakan untuk penyegerakan. Walau bagaimanapun, penggunaan mutex yang tidak betul boleh menyebabkan kebuntuan atau kemerosotan prestasi. Oleh itu, penggunaan rasional kunci mutex adalah faktor penting dalam memastikan ketepatan dan kecekapan program berbilang benang.

Pertama sekali, jangan gunakan kunci mutex secara berlebihan, hanya gunakannya apabila perlu. Lebih kecil butiran kunci mutex, lebih tinggi konkurensi. Sebagai contoh, daripada menggunakan muteks global apabila beroperasi pada berbilang ahli data, gunakan muteks berbutir halus untuk meningkatkan keselarasan.

Kedua, elakkan kebuntuan antara berbilang kunci. Kebuntuan merujuk kepada dua (atau lebih) benang menunggu kunci satu sama lain, yang sangat biasa dalam pembangunan sebenar. Untuk mengelakkan kebuntuan, cuba pastikan bahawa benang hanya memperoleh satu kunci, atau memperoleh berbilang kunci dalam susunan tetap.

Akhir sekali, cuba gunakan teknologi RAII (Resource Acquisition Is Initialization) untuk menguruskan kunci mutex. Teknologi RAII memastikan kunci mutex dilepaskan apabila skop tamat, mengelakkan masalah terlupa untuk melepaskan kunci.

3 Beri perhatian kepada penggunaan operasi atom
Selain kunci mutex, operasi atom juga merupakan kaedah biasa pengaturcaraan serentak. Operasi atom ialah operasi khas yang memastikan ketepatan dalam persekitaran berbilang benang. Pustaka standard C++11 menyediakan kelas templat std::atomic untuk merangkum operasi atom.

Apabila menggunakan operasi atom, anda perlu mengikut prinsip berikut. Pertama, hanya lakukan operasi atom pada pembolehubah tunggal, bukan struktur data yang kompleks. Kedua, operasi atom itu sendiri adalah operasi peringkat rendah Anda harus cuba mengelak daripada menggunakan operasi atom untuk melaksanakan logik penyegerakan yang kompleks Sebaliknya, gunakan mekanisme penyegerakan peringkat tinggi seperti kunci mutex. Akhir sekali, apabila menggunakan operasi atom, anda perlu memberi perhatian kepada skop aplikasi dan mengurangkan kekerapan penggunaan operasi atom untuk meningkatkan kecekapan.

4. Elakkan keadaan perlumbaan
Keadaan perlumbaan adalah masalah biasa dalam program berbilang benang Apabila berbilang benang beroperasi pada sumber yang sama, ketepatan keputusan bergantung pada pelaksanaan benang pesanan. Untuk mengelakkan keadaan perlumbaan, terdapat beberapa strategi yang boleh anda gunakan.

Pertama sekali, cuba elakkan perkongsian sumber. Sumber yang dikongsi adalah tempat yang paling mungkin menyebabkan keadaan perlumbaan dalam pengaturcaraan berbilang benang Oleh itu, cuba menswastakan sumber dan mengurangkan perkongsian. Kedua, gunakan pembolehubah keadaan untuk penyegerakan. Pembolehubah keadaan membenarkan utas untuk terus melaksanakan apabila syarat tertentu dipenuhi, sekali gus mengelakkan rangkaian menunggu yang sibuk. Akhir sekali, gunakan model konsistensi berjujukan. Model ketekalan berurutan boleh memastikan program berbilang benang dilaksanakan dalam cara bersiri program, mengelakkan keadaan perlumbaan.

Kesimpulan:
Pengaturcaraan serentak memainkan peranan penting dalam pembangunan C++ yang betul boleh memberikan permainan penuh kepada prestasi pemproses berbilang teras. Artikel ini berkongsi beberapa pengalaman praktikal dalam pengaturcaraan serentak C++, termasuk memilih perpustakaan benang yang betul, penggunaan rasional kunci mutex, memberi perhatian kepada penggunaan operasi atom dan mengelakkan keadaan perlumbaan. Saya berharap perkongsian pengalaman ini dapat membantu pembaca melaksanakan pengaturcaraan serentak C++ dengan lebih baik dan meningkatkan prestasi dan ketepatan program.

Atas ialah kandungan terperinci Perkongsian pengalaman pembangunan C++: pengalaman praktikal dalam pengaturcaraan serentak C++. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!