原子操作 是个不可分割的操作。在系统的所有线程中，你是不可能观察到原子操作完成了一半这种情况的；它要么就是做了，要么就是没做，只有这两种可能。如果从对象读取值的加载操作是 原子 的，而且对这个对象的所有修改操作也是 原子 的，那么加载操作得到的值要么是对象的初始值，要么是某次修改操作存入的值。另一方面，非原子操作可能会被另一个线程观察到只完成一半。
这里从两方面来讲内存模型：一方面是基本结构，这与事务在内存中是怎样布局的有关；另一方面就是并发。对于并发基本结构很重要，特别是在低层原子操作。所以我将会从基本结构讲起。C++中它与所有的对象和内存位置有关。5.1.1 对象和内存位置在一个C++程序中的所有数据都是由对象(objects)构成。
本章主要内容C++11内存模型详解标准库提供的原子类型使用各种原子类型原子操作实现线程同步功能C++11标准中，有一个十分重要特性，常被程序员们所忽略。它不是一个新语法特性，也不是新工具，它就是多线程(感知)内存模型。内存模型没有明确的定义基本部件应该如何工作的话，之前介绍的那些工具就无法正常工作。那为什么大多数程序员都没有注意到它呢？
同步操作对于使用并发编写一款多线程应用来说，是很重要的一部分：如果没有同步，线程基本上就是独立的，也可写成单独的应用，因其任务之间的相关性，它们可作为一个群体直接执行。本章，我们讨论了各式各样的同步操作，从基本的条件变量，到“期望”、“承诺”，再到打包任务。我们也讨论了替代同步的解决方案：函数化模式编程，完全独立执行的函数，不会受到外部环境的影响；
同步工具的使用在本章称为构建块，你可以之关注那些需要同步的操作，而非具体使用的机制。当需要为程序的并发时，这是一种可以帮助你简化你的代码的方式，提供更多的函数化的方法。比起在多个线程间直接共享数据，每个任务拥有自己的数据会应该会更好，并且结果可以对其他线程进行广播，这就需要使用“期望”来完成了。4.4.
之前介绍过的所有阻塞调用，将会阻塞一段不确定的时间，将线程挂起直到等待的事件发生。在很多情况下，这样的方式很不错，但是在其他一些情况下，你就需要限制一下线程等待的时间了。这允许你发送一些类似“我还存活”的信息，无论是对交互式用户，或是其他进程，亦或当用户放弃等待，你可以按下“取消”键直接终止等待。
假设你乘飞机去国外度假。当你到达机场，并且办理完各种登机手续后，你还需要等待机场广播通知你登机，可能要等很多个小时。你可能会在候机室里面找一些事情来打发时间，比如：读书，上网，或者来一杯价格不菲的机场咖啡，不过从根本上来说你就在等待一件事情：机场广播能够登机的时间。给定的飞机班次再之后没有可参考性；当你在再次度假的时候，你可能会等待另一班飞机。
假设你在旅游，而且正在一辆在夜间运行的火车上。在夜间，如何在正确的站点下车呢？一种方法是整晚都要醒着，然后注意到了哪一站。这样，你就不会错过你要到达的站点，但是这样会让你感到很疲倦。另外，你可以看一下时间表，估计一下火车到达目的地的时间，然后在一个稍早的时间点上设置闹铃，然后你就可以安心的睡会了。
本章主要内容等待事件带有期望的等待一次性事件在限定时间内等待使用同步操作简化代码在上一章中，我们看到各种在线程间保护共享数据的方法。当你不仅想要保护数据，还想对单独的线程进行同步。例如，在第一个线程完成前，可能需要等待另一个线程执行完成。通常情况下，线程会等待一个特定事件的发生，或者等待某一条件达成(为true)。
本章讨论了当两个线程间的共享数据发生恶性条件竞争会带来多么严重的灾难，还讨论了如何使用std::mutex，和如何避免这些问题。如你所见，互斥量并不是灵丹妙药，其还有自己的问题(比如：死锁)，虽然C++标准库提供了一类工具来避免这些(例如：std::lock())。你还见识了一些用于避免死锁的先进技术，之后了解了锁所有权的转移，以及一些围绕如何选取适当粒度锁产生的问题。
互斥量是最通用的机制，但其并非保护共享数据的唯一方式。这里有很多替代方式可以在特定情况下，提供更加合适的保护。一个特别极端(但十分常见)的情况就是，共享数据在并发访问和初始化时(都需要保护)，但是之后需要进行隐式同步。这可能是因为数据作为只读方式创建，所以没有同步问题；或者因为必要的保护作为对数据操作的一部分，所以隐式的执行。
当程序中有共享数据，肯定不想让其陷入条件竞争，或是不变量被破坏。那么，将所有访问共享数据结构的代码都标记为互斥岂不是更好？这样任何一个线程在执行这些代码时，其他任何线程试图访问共享数据结构，就必须等到那一段代码执行结束。于是，一个线程就不可能会看到被破坏的不变量，除非它本身就是修改共享数据的线程。
当涉及到共享数据时，问题很可能是因为共享数据修改所导致。如果共享数据是只读的，那么只读操作不会影响到数据，更不会涉及对数据的修改，所以所有线程都会获得同样的数据。但是，当一个或多个线程要修改共享数据时，就会产生很多麻烦。这种情况下，就必须小心谨慎，才能确保一切所有线程都工作正常。
本章主要内容共享数据带来的问题使用互斥量保护数据数据保护的替代方案上一章中，我们已经对线程管理有所了解了，现在让我们来看一下“共享数据的那些事”。想象一下，你和你的朋友合租一个公寓，公寓中只有一个厨房和一个卫生间。当你的朋友在卫生间时，你就会不能使用了(除非你们特别好，好到可以在同时使用一个房间)。
本章讨论了C++标准库中基本的线程管理方式：启动线程，等待结束和不等待结束(因为需要它们运行在后台)。并了解应该如何在线程启动前，向线程函数中传递参数，如何转移线程的所有权，如何使用线程组来分割任务。最后，讨论了使用线程标识来确定关联数据，以及特殊线程的特殊解决方案。虽然，现在已经可以纯粹的依赖线程，使用独立的数据，做独立的任务(如同清单2.
线程标识类型是std::thread::id，可以通过两种方式进行检索。第一种，可以通过调用std::thread对象的成员函数get_id()来直接获取。如果std::thread对象没有与任何执行线程相关联，get_id()将返回std::thread::type默认构造值，这个值表示“没有线程”。第二种，当前线程中调用std::this_thread::get_id()(这个函数定义在<thread>头文件中)也可以获得线程标识。
std::thread::hardware_concurrency()在新版C++标准库中是一个很有用的函数。这个函数将返回能同时并发在一个程序中的线程数量。例如，多核系统中，返回值可以是CPU核芯的数量。返回值也仅仅是一个提示，当系统信息无法获取时，函数也会返回0。但是，这也无法掩盖这个函数对启动线程数量的帮助。清单2.8实现了一个并行版的std::accumulate。
假设要写一个在后台启动线程的函数，想通过新线程返回的所有权去调用这个函数，而不是等待线程结束再去调用；或完全与之相反的想法：创建一个线程，并在函数中转移所有权，都必须要等待线程结束。总之，新线程的所有权都需要转移。
清单2.4中，向std::thread构造函数中的可调用对象，或函数传递一个参数很简单。需要注意的是，默认参数要拷贝到线程独立内存中，即使参数是引用的形式，也可以在新线程中进行访问。再来看一个例子：void f(int i, std::string const& s);std::thread t(f, 3, "hello");代码创建了一个调用f(3, "hello")的线程。
每个程序至少有一个线程：执行main()函数的线程，其余线程有其各自的入口函数。线程与原始线程(以main()为入口函数的线程)同时运行。如同main()函数执行完会退出一样，当线程执行完入口函数后，线程也会退出。在为一个线程创建了一个std::thread对象后，需要等待这个线程结束；不过，线程需要先进行启动。下面就来启动线程。2.1.
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