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Linux多线程服务端编程

Linux多线程服务端编程

作者：陈硕
出版社：电子工业出版社
副标题：使用muduo C++网络库
出版年： 2013-1-15
页数： 610
定价： 89.00元
装帧：平装
ISBN： 9787121192821

评分

8.7

320人已评价

5星

53.4%
4星

33.4%
3星

9.1%
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0.6%
1星

3.4%

内容简介

本书主要讲述采用现代C++ 在x86-64 Linux 上编写多线程TCP 网络服务程序的主流常规技术，重点讲解一种适应性较强的多线程服务器的编程模型，即one loop per thread。这是在Linux 下以native 语言编写用户态高性能网络程序最成熟的模式，掌握之后可顺利地开发各类常见的服务端网络应用程序。本书以muduo 网络库为例，讲解这种编程模型的使用方法及注意事项。

作者简介

陈硕，北京师范大学硕士，擅长C++ 多线程网络编程和实时分布式系统架构。曾在摩根士丹利IT 部门工作5 年，从事实时外汇交易系统开发。现在在美国加州硅谷某互联网大公司工作，从事大规模分布式系统的可靠性工程。编写了开源C++ 网络库muduo，参与翻译了《代码大全（第2 版）》和《C++ 编程规范（繁体版）》，整理了《C++ Primer （第4 版）（评注版）》，并曾多次在各地技术大会演讲。

目录

第1 部分C++ 多线程系统编程1

第1章线程安全的对象生命期管理3

1.1 当析构函数遇到多线程. . . . . . . . . . . . . . . . ....

更多>>

第1 部分C++ 多线程系统编程1

第1章线程安全的对象生命期管理3

1.1 当析构函数遇到多线程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.1.1 线程安全的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1.2 MutexLock 与MutexLockGuard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1.3 一个线程安全的Counter 示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2 对象的创建很简单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3 销毁太难. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3.1 mutex 不是办法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3.2 作为数据成员的mutex 不能保护析构. . . . . . . . . . . . . . . 8

1.4 线程安全的Observer 有多难. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.5 原始指针有何不妥. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.6 神器shared_ptr/weak_ptr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.7 插曲：系统地避免各种指针错误. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.8 应用到Observer 上. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.9 再论shared_ptr 的线程安全. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.10 shared_ptr 技术与陷阱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.11 对象池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.11.1 enable_shared_from_this . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.11.2 弱回调. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.12 替代方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.13 心得与小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.14 Observer 之谬. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

第2章线程同步精要31

2.1 互斥器（mutex） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.1.1 只使用非递归的mutex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.1.2 死锁. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.2 条件变量（condition variable） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.3 不要用读写锁和信号量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.4 封装MutexLock、MutexLockGuard、Condition . . . . . . . . . . . . . . 44

2.5 线程安全的Singleton 实现. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.6 sleep(3) 不是同步原语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.7 归纳与总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.8 借shared_ptr 实现copy-on-write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

第3章多线程服务器的适用场合与常用编程模型59

3.1 进程与线程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.2 单线程服务器的常用编程模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.3 多线程服务器的常用编程模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.3.1 one loop per thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.3.2 线程池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.3.3 推荐模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.4 进程间通信只用TCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3.5 多线程服务器的适用场合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.5.1 必须用单线程的场合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.5.2 单线程程序的优缺点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.5.3 适用多线程程序的场景. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

3.6 “多线程服务器的适用场合”例释与答疑. . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

第4章 C++ 多线程系统编程精要83

4.1 基本线程原语的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

4.2 C/C++ 系统库的线程安全性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

4.3 Linux 上的线程标识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

4.4 线程的创建与销毁的守则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

4.4.1 pthread_cancel 与C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.4.2 exit(3) 在C++ 中不是线程安全的. . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.5 善用__thread 关键字. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

4.6 多线程与IO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

4.7 用RAII 包装文件描述符. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.8 RAII 与fork() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

4.9 多线程与fork() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

4.10 多线程与signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4.11 Linux 新增系统调用的启示. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

第5章高效的多线程日志107

5.1 功能需求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

5.2 性能需求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.3 多线程异步日志. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

5.4 其他方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

第2部分 muduo 网络库123

第6章 muduo 网络库简介125

6.1 由来. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

6.2 安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

6.3 目录结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

6.3.1 代码结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

6.3.2 例子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

6.3.3 线程模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

6.4 使用教程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

6.4.1 TCP 网络编程本质论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

6.4.2 echo 服务的实现. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

6.4.3 七步实现finger 服务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

6.5 性能评测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

6.5.1 muduo 与Boost.Asio、libevent2 的吞吐量对比. . . . . . . . . . 145

6.5.2 击鼓传花：对比muduo 与libevent2 的事件处理效率. . . . . . 148

6.5.3 muduo 与Nginx 的吞吐量对比. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

6.5.4 muduo 与ZeroMQ 的延迟对比. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

6.6 详解muduo 多线程模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

6.6.1 数独求解服务器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

6.6.2 常见的并发网络服务程序设计方案. . . . . . . . . . . . . . . . . 160

第7章 muduo 编程示例177

7.1 五个简单TCP 示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

7.2 文件传输. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

7.3 Boost.Asio 的聊天服务器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

7.3.1 TCP 分包. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

7.3.2 消息格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

7.3.3 编解码器LengthHeaderCodec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

7.3.4 服务端的实现. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

7.3.5 客户端的实现. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

7.4 muduo Buffer 类的设计与使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

7.4.1 muduo 的IO 模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

7.4.2 为什么non-blocking 网络编程中应用层buffer 是必需的. . . . 205

7.4.3 Buffer 的功能需求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

7.4.4 Buffer 的数据结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

7.4.5 Buffer 的操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

7.4.6 其他设计方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

7.4.7 性能是不是问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

7.5 一种自动反射消息类型的Google Protobuf 网络传输方案. . . . . . . . 220

7.5.1 网络编程中使用Protobuf 的两个先决条件. . . . . . . . . . . . . 220

7.5.2 根据type name 反射自动创建Message 对象. . . . . . . . . . . . 221

7.5.3 Protobuf 传输格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

7.6 在muduo 中实现Protobuf 编解码器与消息分发器. . . . . . . . . . . . 228

7.6.1 什么是编解码器（codec） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

7.6.2 实现ProtobufCodec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

7.6.3 消息分发器（dispatcher）有什么用. . . . . . . . . . . . . . . . 232

7.6.4 ProtobufCodec 与ProtobufDispatcher 的综合运用. . . . . . . 233

7.6.5 ProtobufDispatcher 的两种实现. . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

7.6.6 ProtobufCodec 和ProtobufDispatcher 有何意义. . . . . . . . . 236

7.7 限制服务器的最大并发连接数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

7.7.1 为什么要限制并发连接数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

7.7.2 在muduo 中限制并发连接数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

7.8 定时器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

7.8.1 程序中的时间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

7.8.2 Linux 时间函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

7.8.3 muduo 的定时器接口. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

7.8.4 Boost.Asio Timer 示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

7.8.5 Java Netty 示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

7.9 测量两台机器的网络延迟和时间差. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

7.10 用timing wheel 踢掉空闲连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

7.10.1 timing wheel 原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

7.10.2 代码实现与改进. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

7.11 简单的消息广播服务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

7.12 “串并转换”连接服务器及其自动化测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

7.13 socks4a 代理服务器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

7.13.1 TCP 中继器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

7.13.2 socks4a 代理服务器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

7.13.3 N : 1 与1 : N 连接转发. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

7.14 短址服务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

7.15 与其他库集成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

7.15.1 UDNS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

7.15.2 c-ares DNS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

7.15.3 curl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

7.15.4 更多. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

第8章 muduo 网络库设计与实现277

8.0 什么都不做的EventLoop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

8.1 Reactor 的关键结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

8.1.1 Channel class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

8.1.2 Poller class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

8.1.3 EventLoop 的改动. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

8.2 TimerQueue 定时器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

8.2.1 TimerQueue class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

8.2.2 EventLoop 的改动. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

8.3 EventLoop::runInLoop() 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

8.3.1 提高TimerQueue 的线程安全性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

8.3.2 EventLoopThread class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

8.4 实现TCP 网络库. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

8.5 TcpServer 接受新连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

8.5.1 TcpServer class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

8.5.2 TcpConnection class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

8.6 TcpConnection 断开连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

8.7 Buffer 读取数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

8.7.1 TcpConnection 使用Buffer 作为输入缓冲. . . . . . . . . . . . . 314

8.7.2 Buffer::readFd() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

8.8 TcpConnection 发送数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

8.9 完善TcpConnection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

8.9.1 SIGPIPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

8.9.2 TCP No Delay 和TCP keepalive . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

8.9.3 WriteCompleteCallback 和HighWaterMarkCallback . . . . . . . 322

8.10 多线程TcpServer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

8.11 Connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

8.12 TcpClient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

8.13 epoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

8.14 测试程序一览. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

第3部分工程实践经验谈337

第9章分布式系统工程实践339

9.1 我们在技术浪潮中的位置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

9.1.1 分布式系统的本质困难. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

9.1.2 分布式系统是个险恶的问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

9.2 分布式系统的可靠性浅说. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

9.2.1 分布式系统的软件不要求7 24 可靠. . . . . . . . . . . . . . . . 352

9.2.2 “能随时重启进程”作为程序设计目标. . . . . . . . . . . . . . . 354

9.3 分布式系统中心跳协议的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356

9.4 分布式系统中的进程标识. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

9.4.1 错误做法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

9.4.2 正确做法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

9.4.3 TCP 协议的启示. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

9.5 构建易于维护的分布式程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

9.6 为系统演化做准备. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367

9.6.1 可扩展的消息格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

9.6.2 反面教材：ICE 的消息打包格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

9.7 分布式程序的自动化回归测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

9.7.1 单元测试的能与不能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

9.7.2 分布式系统测试的要点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

9.7.3 分布式系统的抽象观点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

9.7.4 一种自动化的回归测试方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

9.7.5 其他用处. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

9.8 分布式系统部署、监控与进程管理的几重境界. . . . . . . . . . . . . . . 380

9.8.1 境界1：全手工操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

9.8.2 境界2：使用零散的自动化脚本和第三方组件. . . . . . . . . . . 383

9.8.3 境界3：自制机群管理系统，集中化配置. . . . . . . . . . . . . 386

9.8.4 境界4：机群管理与naming service 结合. . . . . . . . . . . . . 389

第10章 C++ 编译链接模型精要391

10.1 C 语言的编译模型及其成因. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394

10.1.1 为什么C 语言需要预处理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

10.1.2 C 语言的编译模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

10.2 C++ 的编译模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

10.2.1 单遍编译. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

10.2.2 前向声明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

10.3 C++ 链接（linking） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

10.3.1 函数重载. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

10.3.2 inline 函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

10.3.3 模板. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

10.3.4 虚函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

10.4 工程项目中头文件的使用规则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

10.4.1 头文件的害处. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

10.4.2 头文件的使用规则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

10.5 工程项目中库文件的组织原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

10.5.1 动态库是有害的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

10.5.2 静态库也好不到哪儿去. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

10.5.3 源码编译是王道. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

第11章反思C++ 面向对象与虚函数429

11.1 朴实的C++ 设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

11.2 程序库的二进制兼容性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

11.2.1 什么是二进制兼容性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

11.2.2 有哪些情况会破坏库的ABI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433

11.2.3 哪些做法多半是安全的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

11.2.4 反面教材：COM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

11.2.5 解决办法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

11.3 避免使用虚函数作为库的接口. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

11.3.1 C++ 程序库的作者的生存环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437

11.3.2 虚函数作为库的接口的两大用途. . . . . . . . . . . . . . . . . . 438

11.3.3 虚函数作为接口的弊端. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

11.3.4 假如Linux 系统调用以COM 接口方式实现. . . . . . . . . . . . 442

11.3.5 Java 是如何应对的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

11.4 动态库接口的推荐做法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

11.5 以boost::function 和boost::bind 取代虚函数. . . . . . . . . . . . . 447

11.5.1 基本用途. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

11.5.2 对程序库的影响. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451

11.5.3 对面向对象程序设计的影响. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453

11.6 iostream 的用途与局限. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

11.6.1 stdio 格式化输入输出的缺点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

11.6.2 iostream 的设计初衷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

11.6.3 iostream 与标准库其他组件的交互. . . . . . . . . . . . . . . . . 463

11.6.4 iostream 在使用方面的缺点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464

11.6.5 iostream 在设计方面的缺点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

11.6.6 一个300 行的memory buffer output stream . . . . . . . . . . . 476

11.6.7 现实的C++ 程序如何做文件IO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480

11.7 值语义与数据抽象. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482

11.7.1 什么是值语义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482

11.7.2 值语义与生命期. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483

11.7.3 值语义与标准库. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488

11.7.4 值语义与C++ 语言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488

11.7.5 什么是数据抽象. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

11.7.6 数据抽象所需的语言设施. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493

11.7.7 数据抽象的例子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495

第12章 C++ 经验谈501

12.1 用异或来交换变量是错误的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501

12.1.1 编译器会分别生成什么代码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

12.1.2 为什么短的代码不一定快. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505

12.2 不要重载全局::operator new() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

12.2.1 内存管理的基本要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

12.2.2 重载::operator new() 的理由. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508

12.2.3 ::operator new() 的两种重载方式. . . . . . . . . . . . . . . . . 508

12.2.4 现实的开发环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

12.2.5 重载::operator new() 的困境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510

12.2.6 解决办法：替换malloc() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512

12.2.7 为单独的class 重载::operator new() 有问题吗. . . . . . . . . 513

12.2.8 有必要自行定制内存分配器吗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513

12.3 带符号整数的除法与余数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514

12.3.1 语言标准怎么说. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515

12.3.2 C/C++ 编译器的表现. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516

12.3.3 其他语言的规定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516

12.3.4 脚本语言解释器代码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517

12.3.5 硬件实现. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521

12.4 在单元测试中mock 系统调用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522

12.4.1 系统函数的依赖注入. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522

12.4.2 链接期垫片（link seam） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524

12.5 慎用匿名namespace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526

12.5.1 C 语言的static 关键字的两种用法. . . . . . . . . . . . . . . . . 526

12.5.2 C++ 语言的static 关键字的四种用法. . . . . . . . . . . . . . . . 526

12.5.3 匿名namespace 的不利之处. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527

12.5.4 替代办法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529

12.6 采用有利于版本管理的代码格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529

12.6.1 对diff 友好的代码格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530

12.6.2 对grep 友好的代码风格. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537

12.6.3 一切为了效率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538

12.7 再探std::string . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539

12.7.1 直接拷贝（eager copy） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540

12.7.2 写时复制（copy-on-write） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

12.7.3 短字符串优化（SSO） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543

12.8 用STL algorithm 轻松解决几道算法面试题. . . . . . . . . . . . . . . . 546

12.8.1 用next_permutation() 生成排列与组合. . . . . . . . . . . . . . 546

12.8.2 用unique() 去除连续重复空白. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548

12.8.3 用{make,push,pop}_heap() 实现多路归并. . . . . . . . . . . . 549

12.8.4 用partition() 实现“重排数组，让奇数位于偶数前面” . . . . 553

12.8.5 用lower_bound() 查找IP 地址所属的城市. . . . . . . . . . . . . 554

第4 部分附录559

附录A 谈一谈网络编程学习经验561

附录B 从《C++ Primer（第4 版）》入手学习C++ 579

附录C 关于Boost 的看法591

附录D 关于TCP 并发连接的几个思考题与试验593

参考文献599

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0 awesome 2014-07-16

作为一个只会套接字编程的初学者来说，刚开始看这本书觉得不知道在说些什么，后来慢慢的了解到一些网络编程的实际应用的场景才有了点体会，这不是一本教科书，而可以算作是一本实际的工程书，里面的东西和实际的工作联系的很紧密，不像很多的教科书，看了其实也无法写出能实际用的程序。这本书是个例外，尤其是国人写的，我觉得更不简单，毕竟思维更贴近我们些。所以，如果你想了解实际的网络服务器怎么写，这本书会提供你一点思路和技巧，但是如果你只是想了解网络编程，那么还是看uinx网络编程吧
0 panzg 2016-01-04

受益良多。
0 何磊 2017-01-04

五星好评，是一本值得读两遍的书，在找工作的时候帮了我大忙，有关muduo的问题可以直接上知乎提问，作者本人会过来回答的。真心赞
0 夜宵 2013-02-14

什么破书呀！
0 缘虚尘丶 2013-07-05

书的内容还好，不过我不太习惯作者的写作风格，他的代码是用两个空格缩进的。
0 reyoung 2016-12-29

作者：于洋链接：https://www.zhihu.com/question/53769754/answer/137242022 来源：知乎著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权。个人感受，这本书写的非常好，也非常用心。但悲观的说，如果一遍看不懂的话，主要是因为缺乏经验。而且，我也并不认为缺乏经验的同学会通过只看书看几次就能看懂。我觉得技术书籍可能分为几个层次。最上层可能是哲学，中层可能是方法论，最下层是技术说明。比如，技术说明可能是，API 某某可以干什么？XX语言怎么用？这种书籍的阅读需要的经验偏低，可以直接阅读。到了方法论这个级别，就会说，解决一个问题有很多方法。这些方法哪些是不靠谱的。哪些是常用的，哪些是最佳实践。而这本书的出色的地方就是基本上是在方法论及以上这
0 drunkwind 2015-04-28

一本对我实际工作帮助很大的书，本书作者不仅传播了许多C++高质量工业标准的实践经验，更加可贵的是教授了一种工程师解决实际问题的方法：采用简单可依赖的方法化繁为简解决问题（对mutex和condition的讲解）
1 丹尼羽沐风 2014-11-14

个人认为是学习网络编程的首选, muduo的reactor设计堪称优雅. 曾经想在windows上重新实现一下, 但是最终还是放弃了, windows很难有一个像样的reactor的网络库. 同libevent相比, muduo的设计很清晰易懂, 效率也更高
1 光芒圣骑士 2016-03-15

1.不吹不黑，首先书里面的代码编译不过的，按照他给的指导无法编译出来。我遇到的错误在2010年有人就有人在作者CSDN的博客里面提出来了，但是他一直没有给出回复，由此可以看出这个作者是比较不负责的，这本书是圈钱的成分较大，这里的水军很多。如果不信我的，你们自己买来看看吧，自己的感受最重要。 2.花钱买了他与书配套的视频，更新都快一年了也没有更新完，而且视频里面他的讲解非常粗糙，大部分都是ppt的演示，没有详细的讲解，如果不信的可以自己搜索博览网买来看看。 3.作者在微博上你问他问题也是各种敷衍，大家可以去作者的微博看看。
0 无忧公子 2017-02-19

书还没有读完，除了关于介绍muduo库之外的部分先看完了，确实发现对于很多的想法是完全基于实践得出来的，特别是对于实践生产性代码方面的一些持否定性的观点很是赞同。对实际需要的技能的取舍也给予评价。是一本对实践工程指导很强的书籍

2 tomsheep 2013-03-09

解答了我一些人生的困惑
1 丹尼羽沐风 2014-11-14

个人认为是学习网络编程的首选, muduo的reactor设计堪称优雅. 曾经想在windows上重新实现一下, 但是最终还是放弃了, windows很难有一个像样的reactor的网络库. 同libevent相比, muduo的设计很清晰易懂, 效率也更高
1 光芒圣骑士 2016-03-15

1.不吹不黑，首先书里面的代码编译不过的，按照他给的指导无法编译出来。我遇到的错误在2010年有人就有人在作者CSDN的博客里面提出来了，但是他一直没有给出回复，由此可以看出这个作者是比较不负责的，这本书是圈钱的成分较大，这里的水军很多。如果不信我的，你们自己买来看看吧，自己的感受最重要。 2.花钱买了他与书配套的视频，更新都快一年了也没有更新完，而且视频里面他的讲解非常粗糙，大部分都是ppt的演示，没有详细的讲解，如果不信的可以自己搜索博览网买来看看。 3.作者在微博上你问他问题也是各种敷衍，大家可以去作者的微博看看。
0 awesome 2014-07-16

作为一个只会套接字编程的初学者来说，刚开始看这本书觉得不知道在说些什么，后来慢慢的了解到一些网络编程的实际应用的场景才有了点体会，这不是一本教科书，而可以算作是一本实际的工程书，里面的东西和实际的工作联系的很紧密，不像很多的教科书，看了其实也无法写出能实际用的程序。这本书是个例外，尤其是国人写的，我觉得更不简单，毕竟思维更贴近我们些。所以，如果你想了解实际的网络服务器怎么写，这本书会提供你一点思路和技巧，但是如果你只是想了解网络编程，那么还是看uinx网络编程吧
0 panzg 2016-01-04

受益良多。
0 何磊 2017-01-04

五星好评，是一本值得读两遍的书，在找工作的时候帮了我大忙，有关muduo的问题可以直接上知乎提问，作者本人会过来回答的。真心赞
0 夜宵 2013-02-14

什么破书呀！
0 缘虚尘丶 2013-07-05

书的内容还好，不过我不太习惯作者的写作风格，他的代码是用两个空格缩进的。
0 reyoung 2016-12-29

作者：于洋链接：https://www.zhihu.com/question/53769754/answer/137242022 来源：知乎著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权。个人感受，这本书写的非常好，也非常用心。但悲观的说，如果一遍看不懂的话，主要是因为缺乏经验。而且，我也并不认为缺乏经验的同学会通过只看书看几次就能看懂。我觉得技术书籍可能分为几个层次。最上层可能是哲学，中层可能是方法论，最下层是技术说明。比如，技术说明可能是，API 某某可以干什么？XX语言怎么用？这种书籍的阅读需要的经验偏低，可以直接阅读。到了方法论这个级别，就会说，解决一个问题有很多方法。这些方法哪些是不靠谱的。哪些是常用的，哪些是最佳实践。而这本书的出色的地方就是基本上是在方法论及以上这
0 drunkwind 2015-04-28

一本对我实际工作帮助很大的书，本书作者不仅传播了许多C++高质量工业标准的实践经验，更加可贵的是教授了一种工程师解决实际问题的方法：采用简单可依赖的方法化繁为简解决问题（对mutex和condition的讲解）

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如果读通很有帮助
0有用寂寞感染青春 2013-02-07

应该算是一本好书，推荐。如果能把此书读通，对以后肯定帮助大大的。但是难度肯定是有的，遇到不懂得地方多上网查查，不要轻易放弃。这本书对多线程的服务器端编程写的挺详细的。本书的宗旨是贵精不贵多。掌握两种基... 查看全部>>
简评一则
0有用 Jay 2014-06-18

本书大部分都由作者的blog文章组成，内容略显杂乱，无组织性，不能算得上是一本好书，9.0的分数由理由相信是水军所为。但是各章节内容也不能说无任何价值，都是作者的经验之谈。对我进行服务器编程不久的同学... 查看全部>>
说实话这个库很渣
1有用 home 2015-09-17

说实话这个库很渣,代码风格渣,注解也很随意,甚至关键部分没有注解,代码排版也很糟糕,设计也不行,局限于reactor模型也是个硬伤,另外数据收发部分存在各种隐含的数据分配及拷贝,比如字符串到字符串,数... 查看全部>>
跳过了大部分C++相关的章节
1有用 yan97ao 2013-04-17

我觉得以我的智商在有生之年很难掌握这么复杂的语言……书是上班时间看的，所以只是大致过一遍，而且即使要看muduo的代码，也得先按照优先级入队等待调度吧以下是我感兴趣并看完的章节：第2章除了2.8第3章... 查看全部>>
关键算法有问题
0有用薄荷免 2014-03-28

poll模型最关键的算法是如何调度线程池来处理有读写的连接，但是本书在4400位置附近只提了一句：「muduo目前采用最简单的round-robin算法来选取poll中的EventLoop...」。为... 查看全部>>
为什么推荐Linux多线程服务端编程。转自我的知乎。
0有用 reyoung 2016-12-29

个人感受，这本书写的非常好，也非常用心。但悲观的说，如果一遍看不懂的话，主要是因为缺乏经验。而且，我也并不认为缺乏经验的同学会通过只看书看几次就能看懂。我觉得技术书籍可能分为几个层次。最上层可能是哲学... 查看全部>>
看了之后收获很大，对学习网络编程、多线程和C++都有帮助
1有用 slade 2014-07-01

个人觉得看了APUE和UNP之后看这本书非常合适。这本书比较贴近实践，看了这本书之后对Non-blockingIO，Reactor模型，多线程，C++的使用都有了更深入的认识。尤其推荐6.6章，对多线... 查看全部>>
linux网络编程力作！
2有用嘿嘿嘿嘿 2014-07-01

相比APUE和UNP，该书更像一本实战进阶教程。结合作者提供的开源库muduo，向读者很好的展示了linux网络库开发及多线程服务器开发（就网络编程而言现在市面上的中文书无出其右），同时该书也是一本学... 查看全部>>
这本书很实用 -- 在校生视角
1有用 damonhao 2014-07-14

首先讲个结论，这本书很实用！一直以来，不少学长就再三的强调，要想当个好的“后端”程序员，拿好offer，就得扎扎实实把C++学好。到我一直疑惑怎样才算“学好”。同学们似乎把学好就定位在“记得各种语法细... 查看全部>>
近两年最有收获的一本书
2有用曙光 2014-07-16

去年买的这本书，到现在很多章节看了不下3遍，书中并不是讲使用muduo库，而是重点放在怎样实现一个网络库和作者多年来积累的服务端编程经验。不要去在乎什么boost库，这不是重点，重点是各种服务端技术和... 查看全部>>

推荐《Linux 多线程服务器端编程》
46有用赖勇浩 2013-08-27

最近，有一位朋友因为工作需要，需要从网游的客户端编程转向服务器端编程，找我推荐一本书。我推荐了《Linux多线程服务器端编程——使用muduoC++网络库》给他，他在网上书店看了以后问我为什么推荐这么... 查看全部>>
水军很多啊
41有用 [已注销] 2013-06-18

9.1分，尼玛，坑谁呢。。。。。看这里，比较客观http://ar.newsmth.net/thread-c64b61785ba061.htmlmuduo适用于什么环境？muduo的官方一句话自我介绍... 查看全部>>
即便不讲C++，书也很有趣
5有用 hoterran 2013-03-17

草草翻阅了一遍很有意思，C++部分很多没看懂的，准备买本深读。比如ntp的实现原理，多线程下为何不能fork，还有timefd的使用，好像没讲eventfd，BlockingQueue确实也非常好用。... 查看全部>>
linux网络编程力作！
2有用嘿嘿嘿嘿 2014-07-01

相比APUE和UNP，该书更像一本实战进阶教程。结合作者提供的开源库muduo，向读者很好的展示了linux网络库开发及多线程服务器开发（就网络编程而言现在市面上的中文书无出其右），同时该书也是一本学... 查看全部>>
近两年最有收获的一本书
2有用曙光 2014-07-16

去年买的这本书，到现在很多章节看了不下3遍，书中并不是讲使用muduo库，而是重点放在怎样实现一个网络库和作者多年来积累的服务端编程经验。不要去在乎什么boost库，这不是重点，重点是各种服务端技术和... 查看全部>>
说实话这个库很渣
1有用 home 2015-09-17

说实话这个库很渣,代码风格渣,注解也很随意,甚至关键部分没有注解,代码排版也很糟糕,设计也不行,局限于reactor模型也是个硬伤,另外数据收发部分存在各种隐含的数据分配及拷贝,比如字符串到字符串,数... 查看全部>>
跳过了大部分C++相关的章节
1有用 yan97ao 2013-04-17

我觉得以我的智商在有生之年很难掌握这么复杂的语言……书是上班时间看的，所以只是大致过一遍，而且即使要看muduo的代码，也得先按照优先级入队等待调度吧以下是我感兴趣并看完的章节：第2章除了2.8第3章... 查看全部>>
看了之后收获很大，对学习网络编程、多线程和C++都有帮助
1有用 slade 2014-07-01

个人觉得看了APUE和UNP之后看这本书非常合适。这本书比较贴近实践，看了这本书之后对Non-blockingIO，Reactor模型，多线程，C++的使用都有了更深入的认识。尤其推荐6.6章，对多线... 查看全部>>
这本书很实用 -- 在校生视角
1有用 damonhao 2014-07-14

首先讲个结论，这本书很实用！一直以来，不少学长就再三的强调，要想当个好的“后端”程序员，拿好offer，就得扎扎实实把C++学好。到我一直疑惑怎样才算“学好”。同学们似乎把学好就定位在“记得各种语法细... 查看全部>>
如果读通很有帮助
0有用寂寞感染青春 2013-02-07

应该算是一本好书，推荐。如果能把此书读通，对以后肯定帮助大大的。但是难度肯定是有的，遇到不懂得地方多上网查查，不要轻易放弃。这本书对多线程的服务器端编程写的挺详细的。本书的宗旨是贵精不贵多。掌握两种基... 查看全部>>

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