第11章笔记：并发程序设计入门

本章问题

通过逐步可编译的程序掌握并发程序设计入门，从现象走到语言规则、资源状态和工程证据。 七课组成一条从可编译现象到语言规则、对象状态和工程验证的链，不能拆成互不相干的语法点。

七课连接

• 线程启动与join：规则 join establishes completion；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“线程启动与join”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 join establishes completion 解释结果；严格边界为不得把“线程启动与join”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《数据竞态与互斥锁》的输入或约束。
• 数据竞态与互斥锁：规则 unsynchronized conflicting access races；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“数据竞态与互斥锁”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 unsynchronized conflicting access races 解释结果；严格边界为不得把“数据竞态与互斥锁”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《lock_guard与作用域锁》的输入或约束。
• lock_guard与作用域锁：规则 RAII releases mutex on every path；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“lock_guard与作用域锁”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 RAII releases mutex on every path 解释结果；严格边界为不得把“lock_guard与作用域锁”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《条件变量与谓词》的输入或约束。
• 条件变量与谓词：规则 wait loops on a predicate；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“条件变量与谓词”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 wait loops on a predicate 解释结果；严格边界为不得把“条件变量与谓词”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《原子操作与内存序入门》的输入或约束。
• 原子操作与内存序入门：规则 atomic order constrains visibility；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“原子操作与内存序入门”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 atomic order constrains visibility 解释结果；严格边界为不得把“原子操作与内存序入门”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《任务、future与结果传播》的输入或约束。
• 任务、future与结果传播：规则 future transports value or exception；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“任务、future与结果传播”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 future transports value or exception 解释结果；严格边界为不得把“任务、future与结果传播”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《确定性并发模型实验》的输入或约束。
• 确定性并发模型实验：规则 schedule determines observable trace；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“确定性并发模型实验”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 schedule determines observable trace 解释结果；严格边界为不得把“确定性并发模型实验”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《接口、实现与目录结构》的输入或约束。

实验闭环

从空目录建立在线兼容的C++17程序，开启警告，运行本章两道代码题各四组测试，再新增一个失败用例。C++20扩展另作显式比较。保存编译命令、输入、输出、首个诊断和修复后的回归。涉及资源就画所有权，涉及容器就标迭代器有效性，涉及并发就画happens-before。

复盘

错题不能只记“粗心”。标记它属于阶段、类型、控制、对象生存期、所有权、异常、复杂度还是并发。更换输入与实现重做阶段卷；能解释规则为何阻止错误，并能展示反例，才算迁移成功。