【C++11】异步执行之既有函数的包装:packaged_task类和async方法

上篇中讲到,C++11的标准库提供了promise用于在线程执行的具体方法中返回数据,接收端通过future阻塞获取。这么做的前提是你可以修改方法的参数,或者说你需要写一个包装函数。想要让既有函数异步的话,你可以使用packaged_task类或者async方法。

具体分析之前,以下代码是在线程中需要执行的方法。

MyString是很早之前自己用来查看copy/move次数的类,不想用的话,可以替换为std::string。

packaged_task

packaged_task是一个封装了被调用的函数的task。注意,packaged_task本身并不提供异步执行的机制,所以你仍旧需要把packaged_task放到thread中去执行。

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【C++11】基于std::thread异步执行时的输入输出

本篇主要是记录自己在学习C++11下std::thread异步执行时的一些细节性的东西,为之后基于C++11写并发代码打基础。

C++11引入了std::thread。据说之前因为需要区分对待pthread和win下的线程库,代码中有大量的预编译的if else,非常丑陋。现在的话,统一用std::thread就行了。

基于std::thread最简单的异步执行代码。

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【C++11】字符串与常用数据结构

学习一门编程语言,考察编程语言支持的基本数据结构是很重要的。如果你以前学的C/C++倾向于自己造轮子,或者你有其他语言背景的话,建议重新了解一下C++11 标准库中的数据结构。

字符串 std::string

你可以用 const char* 也就是字符串字面量来构造 std::string ,也可以从 std::string 中获取 C风格字符串的指针(const char*)。

std::string 是可变的,所以你可以修改 std::string 而不用太担心性能

关于不可变字符串,有很多讨论,这里列举一下想要用不可变的“字符串”话,在不用其他库的情况下可以怎么做

  • const char* 如果自己分配的字符串数组的话,需要记得delete。字符串字面量的话不用担心。
  • const std::string& 给 std::string 加const,严格来说这只是防止修改
  • 自己造轮子

std::string 支持 copy 和 move

std::string 的 substr 返回的是 copy 过的子字符串。

C++17开始支持 string_view。在C++17之前想用“字符串视图”的话,你可能要自己构造一个类似下面这种包装结构

std::string 的 = 是字符串比较,而不是地址比较。

std::string 提供的相关方法不多,现有的比如查找find/rfind

需要注意找不到时返回的不是-1,而是npos,一个特殊的值

std::string 提供了两个获取字符的方法,at 和 [],前者加了范围检查,后者没有

支持用迭代器方式遍历字符串

关于UTF-8字符串,可能和 std::string 没有直接关系,但是C++11中的字符串字面量

1是依赖于系统编码的字符串字面量,2是UTF-8编码的字符串字面量。

std::string 没有直接支持UTF-8的方法,size返回的是字节数,如果你用迭代器遍历的话,是按照逐个byte的方式(虽然类型叫char)

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【C++11】字符串拼接之回归原点

在其他语言里,字符串拼接可能是一个常见而且基本不会去注意的部分,但是在C++中字符串拼接有非常多的解决方法。造成这种现象的原因是,C++程序员想要高效地拼接字符串。

比如说下面的代码

对于有非C/C++语言的人来说可能最平常不过的代码,C++程序员可能直觉上不会采用这种写法。那么C++里面该用什么写法呢?或者说最佳实践是什么?

这里不会列举各种字符串拼接的方式,如果你有兴趣可以在StackOverflow上搜搜看。个人想要说的是:在分析了C++11里字符串的操作之后个人给出的结论:C++11里最佳的字符串拼接其实就是上述写法。以下是具体分析。

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【C++11】move构造函数和std::move

如果说新的语言特性使得过去的最佳实践不再成立的话,我想move构造函数和std::move所代表的move语义应该算其中一个。

在解释move引起的变化之前,这里先定义一个支持自定义move操作的类

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【C++11】从std::string str = “foo”说开去

最近因为某些原因决定重新开始学习C++。考虑到自己在大学里面学到的C++有点旧(估计是C++98),所以打算从C++11开始。

C++11如其名,是2011年出来的标准,所以2011年之后才有编译器实现。现在2019年大部分PC以及服务器应该都支持C++11了。

个人习惯于看书来学习某样东西,所以找了C++相关书的资料。一开始在o’reilly上找,发现很多书都比较旧。虽然有Effective C++以及More Effective C++系列,但对于初学者来说还不是时候。最后在Stackoverflow上找到了一个比较全的推荐书列表

https://stackoverflow.com/questions/388242/the-definitive-c-book-guide-and-list

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Java并发研究 自己写ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock(4)

上篇。在写完ReentrantLock之后,其实可以基于ReentrantLock写一个ReadWriteLock,《the art of multiprocessor programming》第八章有介绍。但是,本着不完全AQS(AbstractQueuedSynchronizer)介绍的系列主题,这里从零开始重新写一个ReentrantReadWriteLock。

按照ReadWriteLock的定义,任何时候都满足

  1. 没有线程持有锁
  2. 有1~n个线程持有共享锁(Read)
  3. 有1个线程持有独占锁(Write)

中的一个。

其次公平的ReadWriteLock要求新来的Read或者Write线程必须在队列中等待,非公平的ReadWriteLock允许新来的Read或者Write比队列中等待的线程先获取锁。关于非公平锁这里多说一句,理论上的非公平锁类似一群人哄抢的现象,但是实现多半是只允许新来和线程队列最前面的线程抢占锁。ReadWriteLock也是一样。如果你想要完全非公平的锁的话,可能AQS和这里的实现不满足你的需求。

为了实现ReadWriteLock的定义,你需要分别记录读写状态。考虑到独占(Write)状态只可能有一个线程,可能场景如下:

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raspberry pi 3 b+ cross compile on macos mojave

本文记录了如何在mojave上构建raspberry pi 3 b+的交叉编译环境。交叉编译的原因最主要的还是速度,当然还有目标平台没有直接的编译工具链等。在构建交叉编译环境之前,最好确认目标平台的相关信息,能直接确认目标平台的工具链是最好的,因为从CPU判断可能并不准确。

比如raspebrry pi 3 b+,自带gcc,相关信息如下

注意其中target为arm-linux-gnueabihf。假如从raspberry pi 3 b+的CPU(Broadcom BCM2837 64bit CPU)判断的话,armv8,aarch64貌似都可以用,但实际用aarch64架构编译出来的程序无法在raspberry pi,准确来说是安装了raspbian上的raspberry pi上执行,这点请注意(假如想在raspberry pi 3 b+上执行aarch64架构的程序的话,个人觉得可能要换raspbian以外的系统,或者修改内核编译选项,这块等自己有空尝试并成功了再发出来)。

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Compile and install valgrind on macOS Mojave (10.14.2)

本文是给想在Mojave上编译安装valgrind的人一个参考。

个人因为《Hands on concurrency with Rust》这本书的原因,需要安装valgrind。但是现在(2019/2/9)稳定版本的valgrind尚未支持Mojave,即不能通过Homebrew安装。valgrind的bug tracker里有这个问题的追踪, 但是看状态估计离正式发布还需要时间(开源项目常有的事情,缺少资源,哎)。对话中给了一个github上的commit,看起来可以使用。

下载对应的repository,checkout到修改版的branch上

按照valgrind自身网站上的说明,接下来是常规的compile install。

如果你按照顺序执行的话,在make可能会碰到如下两个问题,所以在执行之前,建议先看一下可能碰到的问题

1. No rule to make target `/usr/include/mach/mach_vm.defs’

简单来说,就是没有找到定义文件。按照stackoverflow上一个问题的说法,你可以通过

解决,但是答案针对的不是Mojave,所以Mojave除了通过上述命令安装XCode之外,还需要解答中另外一个解决方案,即修改coregrind/Makefile(此文件在./configure之后生成)中mach_vm.defs的路径,具体如下

也就是在原本 /usr/include/mach/mach_vm.defs 等文件前加上 /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.14.sdk 前缀,你可以 ls 一下看一下文件是否存在。

2. vgpreload_core_x86_darwin_so-vg_preloaded.o ld: symbol(s) not found for architecture i386

这个问题比较隐蔽,google搜不出来什么东西。直接看错误信息的话,大概知道MacOS下无法链接i386的程序,因为比较新的MacOS基本上只有x86_64。直接的解决方法是不让valgrind去编译i386架构的程序。

如果你留意了 ./configure 最后的输出的话,可以看到Secondary build arch

假如Secondary build arch不像上面那样为空的话,比如是i386,那么make时会出现以上问题。

在 configure 文件中,valgrind的注释提到在MacOS下会同时编译i386和x86_64,这是问题的根本原因,或者说valgrind在Mojave下编译的坑。幸好 configure 提供了只编译64位的选项,不需要修改 configure 文件。

总结一下,你要做的是

小结

老实说很后悔升级到了Mojave,MacBook的睡死,突然mic不能使用等问题,现在又来一个valgrind……

不管怎么说,希望本文对你有所帮助。

 

 

如何理解 C++11 原子变量(Atomic)的 Memory Order

最近几天在学习Rust,把Rust官网附带的The Rust Programming Language看完,开始尝试用Rust实现自己学习过的并发数据结构。首先碰到的问题是,如何理解Rust所基于的LLVM的atomics模型。因为LLVM的原子变量模型基本可以对应于C++11开始的原子变量,除了没有consume memory order。所以任务就变成了如何理解C++11的原子变量。

C++原子变量本身并不难理解,但是理解memory order很难。网上找了很多资料,都没有很清晰得解释memory order到底是什么。今天重新看了《C++ Concurrency in Action》关于memory order的部分,对照着 std::memory_order 的介绍,突然明白了这是怎么一回事。

答案是memory order就只是一个order。

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