Параллельное программирование на С++ в действии

Поддержка параллелизма и многопоточности в языках программирования и библиотеках не является чем-то новым, хотя включение ее в стандарт С++ — действительно новшество. Например, в Java многопоточность поддерживалась уже в самой первой версии; на платформах, согласованных со стандартом POSIX, имеется интерфейс из языка С к средствам многопоточности, предоставляемым операционной системой, а язык Erlang поддерживает параллелизм на основе передачи сообщений. Существуют даже библиотеки классов для С++, например Boost, которые обертывают программный интерфейс к средствам многопоточности, существующим на данной платформе (будь то интерфейс POSIX С или нечто иное) и тем самым предоставляют переносимый интерфейс для всех поддерживаемых платформ.

Для тех, кто уже имеет опыт написания многопоточных приложений и хотел бы воспользоваться им для разработки программ на С++ с применением новых возможностей, в этом приложении проводится сравнение средств, имеющихся в Java, POSIX С, С++ с библиотекой Boost Thread Library и С++11. Даются также перекрестные ссылки на соответствующие главы этой книги.

Средство	Java	Posix C	Boost Threads	C++11	Глава
Запуск потоков	Класс java.lang.thread	Тип pthread_t и соответствующие функции API: pthread_create(), pthread_detach(), pthread_join()	Класс boost::thread и его функции-члены	Класс std::thread и его функции-члены	Глава 2
Взаимное исключение	Блоки synchronized	Тип pthread_mutex_t и соответствующие функции API: pthread_mutex_lock(), pthread_mutex_unlock() и другие	Класс boost::mutex и его функции-члены, шаблоны boost::lock_guard<> и boost::unique_lock<>	Класс std::mutex и его функции-члены, шаблоны std::lock_guard<> и std::unique_lock<>	Глава 3
Ожидание предиката	Методы wait() и notify() класса java.lang.Object, используемые внутри блоков synchronized	Тип pthread_cond_t и соответствующие функции API: pthread_cond_wait(), pthread_cond_timed_wait() и другие	Классы boost::condition_variable и boost::condition_variable_any и их функции-члены	Классы std::condition_variable и std::condition_variable_any и их функции-члены	Глава 4
Атомарные операции и модель памяти с учетом параллелизма	volatile-переменные, типы в пакете java.util.concurrent.atomic	Отсутствует	Отсутствует	Типы std::atomic_xxx, шаблон класса std::atomic<>, функция std::atomic_thread_fence()	Глава 5
Потокобезопасные контейнеры	Контейнеры в пакете java.util.concurrent.	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует	Главы 6 и 7
Будущие результаты	Интерфейс java.util.concurrent.future и ассоциированные с ним классы	Отсутствует	Шаблонные классы boost::unique_future<> и boost::shared_future<>	Шаблонные классы std::future<>, std::shared_future<>, и std::atomic_future<>	Глава 9
Пулы потоков	Класс java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует	Глава 9
Прерывание потока	Метод interrupt() класса java.lang.Thread	pthread_cancel()	Функция-член interrupt() класса boost::thread	Отсутствует

Приложение С. Каркас передачи сообщений и полный пример программы банкомата

В разделе 4.1 мы познакомились с каркасом передачи сообщений между потоками, продемонстрировав его на примере программы банкомата. В этом приложении приводится полный код примера, включая и код каркаса передачи сообщений.