c11 中的多线程支持

Question

新的 C11 标准提供了对多线程的支持。
我的问题有点多样化，但绝对可以回答。
我看过 C11 n1570< /a>草稿。
它说：

支持多线程执行，包括改进的内存排序 模型、原子对象和线程本地存储（ 和 ）

什么是改进的内存排序模型< /强>？ c99 标准有何变化/有何变化？

如果有人更深入地研究它们并尝试解释所涉及的语义，我将不胜感激，而不仅仅是引用标准。

据我了解，C11 提供以下支持：

• 线程创建和管理
• 互斥
• 体 条件变量
• 线程特定存储和存储
• 原子对象

我希望我没有错过任何东西？
既然现在标准库本身提供（将提供）多线程所需的所有功能，将来就不再需要 POSIX 和此类库（用于多线程支持）了吗？

最后，哪些编译器提供对上述功能的支持？是否有关于支持这些功能的时间表的参考信息？
我记得 C++11 有一个编译器支持和功能的链接，也许是类似的东西？

Answer 1

首先，不要放弃 C++11。新标准的并发工作是在 C++11 框架下完成的，然后导入到 C11 中，明确的目标是兼容。虽然存在一些语法差异（例如，由于普通 C 没有模板或函数重载），但从语义上讲，它们在设计上是相同的。要了解这一点的“证据”，可以查看 WG14 论文。例如：

• n1349
• n1423
• n1424
• n1437
• n1479
• n1480
• n1489
• n1584

及其参考文献。更多信息可以在以下位置找到：
打开 Std 网站

现在，回答您的问题：

什么是改进的内存排序模型？

显而易见的答案是它已被更改以考虑多个线程及其交互方式。有关稍长的答案，请参阅 C++11引入了标准化内存模型。这是什么意思？它将如何影响 C++ 编程？ 这已经在评论中提到了。为了深入理解，stackoverflow 答案可能不是正确的地方（更不用说带有多个子问题的问题了！）。但幸运的是 Hans Boehm 维护了一个非常好的页面，其中包含可供进一步阅读的有趣链接（再次，请保留请记住，C11 和 C++11 内存模型在语义上是相同的）

我希望我没有错过任何内容？

连同内存模型，您的列表似乎涵盖了 C11 中的并发添加。对于其他更改，维基百科有一个列表；我无法想出维基百科列表中遗漏的任何内容。

既然现在标准库本身提供（将提供）多线程所需的所有功能，将来就不再需要 POSIX 和此类库（用于多线程支持）了吗？

是的，有将是他们的需要。首先，没有人会重写使用各种现有线程 API 的所有现有代码。其次，C(++)11 线程库很可能被实现为各种本机线程库的包装器；哎呀，甚至还有一种记录在案的方法来检索指向底层本机线程的指针，以防万一需要执行超出 C(++) 线程库支持范围的操作。将 C(++)11 线程库视为各种本机线程库的可移植、最小公分母包装器。

最后，哪些编译器提供对上述功能的支持？是否有关于这些支持的时间表的参考？我记得 C++11 有一个编译器支持和功能的链接，也许是类似的东西？

我还没有看到任何详细列表，与 C 相比，关于 C11 的讨论似乎没有那么多++11。这里有关于即将推出的 GCC 4.7 的简短通知：http://gcc.gnu.org/ gcc-4.7/changes.html 。对于并发支持，可以在 C++11 状态页面中检查并发支持： http ://gcc.gnu.org/projects/cxx0x.html。还有一些关于 GCC 当前状态和计划的说明，位于 http://gcc.gnu.org/wiki/ Atomic（根据该页面，stdatomic.h 可用）。对于其他编译器，这里有一个关于各种编译器的 C++11 状态的不错列表 http://www.aristeia.com/C++11/C++11FeatureAvailability.htm 。从那里的链接可以检查并发支持的状态，假设相关供应商计划支持 C11，那么 C11 并发支持可能处于大致相同的水平。

Answer 2

关于哪些编译器提供对上述功能的支持？

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Pelles C supports C11 <threads.h>. Creation of threads with Pelles C compiler example:

#include <stdio.h>
#include <threads.h>

#define NUM_THREADS 7

static int threadData[NUM_THREADS];

int threadFunction(void * data) {
    printf("%d-th thread up\n", *(int*)data);
    return 0;
}

int main(void) {
    thrd_t threadId[NUM_THREADS];

    // init thread data
    for (int i=0; i < NUM_THREADS; ++i)
        threadData[i] = i;

    // start NUM_THREADS amount of threads
    for (int i=0; i < NUM_THREADS; ++i) {
        if (thrd_create(threadId+i, threadFunction, threadData+i) != thrd_success) {
            printf("%d-th thread create error\n", i);
            return 0;
        }
    }

    // wait until all threads terminates
    for (int i=0; i < NUM_THREADS; ++i)
        thrd_join(threadId[i], NULL);

    return 0;
}

编辑：消除了线程共享数据问题以及在所有线程终止之前退出main()的问题。

Answer 3

Janneb 已经给出了很多解释。对于您的最后一个问题

最后，哪些编译器提供了对上述内容的支持
特征？有没有关于这些的时间表的参考资料
支持吗？

gcc 系列编译器（clang、icc、opencc）支持新标准所需的大部分语义，仅存在语法差异。 （clang甚至在最新版本中实现了_Generic。）

对于P99我有编写的包装宏将大多数功能映射到已经是 C11 语法，或者接近它（用于模拟 _Generic）。

因此，如果您有这些编译器之一并且位于 POSIX 系统上，您可以立即开始使用大量（大多数）C11：具有所有类型 mtx_h 的线程等、_Atomic 的原子、类型通用宏（语法与 C11 略有不同）、_Static_assert 和对齐内容。