Multithreading

In this hands-on tutorial, we will explore concurrent programming in C++ through the implementation of a concurrent quick sort and a lock-based hash table. Building Blocks Before diving into the detailed implementation, let’s first go through the building blocks of concurrent programming in C++. std::thread std::thread is a class that represents a single thread of execution. It can be used to create new threads that run concurrently with the calling thread. ...

本書はタイトルの通り C# の非同期/並列処理についての書籍です. 対象としているのはマルチスレッドの理論的な事柄ではありません. .NET や C# にすでに備わっている環境をどのように利用してプログラムを書くかということに焦点を当てています. そのため, 具体的な.NET のライブラリの使い方を, 実践を通じて知りたい方におすすめです. 個人的な白眉は昔のバージョンから新しいバージョンまで, 各 .NET での実装が比較されている点です. バージョン 1.x 系の.NET ではこう書く, 2.x 系ではこう書く, といった風にして, 1.x 系から 4.5 まで扱います. 今更昔のバージョンの .NET を利用することはないとはいえ, 歴史的な変遷を見られてためになりました. 昔はこんなに面倒だったのかと驚き, それによって新しいバージョンでの書き方では何が省略されているのかイメージを掴むことができました. 非同期/並列処理の基礎 まずは非同期/並列処理とは何か, ということから始まります. マルチスレッド, レースコンディション, ロック, スレッド間同期といった主要なトピックスが紹介されています. この辺りのことはすでに一通り知っていたので新鮮さはなかったのですが, 同じことでも別の説明を読むのはためになります. いいなと思ったのは「非同期」と「並列」という言葉の使い分けです. 「並行」と「並列」が一般的ですが, これらは混同しやすいので本書では並行の代わりに非同期という言葉が使われています. 個人的にも「並行」と「並列」は言葉だけだといつも分からなくなるので「concurrent」と「parallel」で覚えていますが, 「非同期」と「並列」の方が分かりやすくて良いかもしれません. 新旧 .NET で変遷を見る 例題を各バージョンの .NET で実装して違いを見る章があります. 例題は「1-10 の数字を 3 桁に 0 埋めして画面に表示する」です. マルチスレッドで並列に計算することと, 画面をフリーズさせないように計算を非同期で行うという 2 つ問題を含んだ題材です. これを最初に見たとき, なぜこんな簡単なものが例題になりうるのだろうと思いました. 計算はAsParallel()を使って簡単に実装できます. 1 2 3 4 Enumerable.Range(1, 10) .AsParallel() .Select(x => x.ToString("000")) .ForAll(s => Console.WriteLine($"{s} ({Thread.CurrentThread.ManagedThreadId})")); 出力を見ると, ちゃんと複数スレッドで順不同に実行されていることが確認できます. ...

本書は並行プログラミングに関する様々なトピックを紹介する本です (『並行プログラミング入門 ――Rust, C, アセンブリによる実装からのアプローチ』). 副題にもある通り, アルゴリズムを C やアセンブリで低レベルに実装して, Rust で高レベルに使うというような流れです. 実践的な何かを作るというより, 仕組みを理解することに重点が置かれた本で, タイトルの通り並行プログラミングに入門したい方におすすめです. キーワードの一部 レースコンディション デッドロック async/await マルチタスク アクターモデル λ計算, π計算 並行して実行されてはいけない処理 並行プログラミングを考える上で注意を払わなければならないのは, 複数のプロセスで同時に実行されてはいけない箇所の扱いです. 複数プロセスで実行されてはいけないということは, 実行中を表すフラグを管理しておけばよいのではないかと思うわけですが, 以下のコードで問題はないでしょうか. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 bool is_in_progress = false; void f() { // Wait while other process is in progress. while (is_in_progress) {} is_in_progress = true; // Must not be executed concurrently. do_something(); is_in_progress = false; } 一見すると問題ないように思えます. しかし, 並列処理においては do_something() が複数同時に実行される可能性があります. なぜかというと, あるプロセスでis_in_progressが false になり while を抜けて true を代入するまでの間に, 他のプロセスでもis_in_progressが false となっているからです. ...