并发编程和异步编程是程序员的基本技能，各种高级语言也开发出了一些高级但晦涩的机制（比如C#的await/async）。并发编程主要是指多进程、多线程和交替执行，异步编程则是指多个并发执行任务之间的交互。
目录
并发和异步的技术介绍
多进程的基本技术
多进程框架代码
多线程的基本技术（C++11）
多线程框架代码
并发和异步的技术介绍
并发的几种方式的区别：
- 多进程 进程之间地址空间隔离，不能共享数据，需要通过IPC、文件、信号等进程间交互机制交互，交互困难但容易调试，程序也比较可靠，一个进程异常不会影响其它进程。
- 多线程 共享内存地址空间，可以随意访问全部数据，必须正确互斥才能避免数据被破坏。
- 交替执行 比如await/async，所有后台任务都是在同一个线程里执行的，这依赖一套复杂的接口，比较晦涩。一般采用自定义接口，轮询执行的方式，这要求每个任务都比较小，执行时间可控，比如redis。
任务交互的不同方式：
- 内存 速度最快，只适用于多线程，有并发冲突问题。
- 共享内存 速度最快，适用于多进程，有并发冲突问题，而且不可以动态增长。
- 信号、信号量 不能携带数据，只能用于控制，用起来费劲
- SOCKET、管道 可靠，但是和服务器、客户端编程一样，复杂
- 文件 简单，不用学习新技术，有并发冲突问题
多进程的基本技术
- fork() 复制进程自身，双返回，在父进程返回子进程的pid，在子进程返回0
- waitpid() 获取进程状态，等待进程结束
- WIFEXITED() 判断进程状态码是否表示进程是正常退出
- 获取返回值 获取返回值的宏兼容性并不好！具体看后面的源代码
这几个技术的详细介绍应该很容易找到，我们关心的是如何写出一个套路代码。以下是一个多进程的框架程序，能够起一组子进程并等待所有子进程结束。
多进程框架代码
首先定义子进程的执行代码的接口：
class IChildProcess
{
public:virtual int doChildProcess(long max_process, long i_process) = 0;
};
纯虚函数doChildProcess是子进程的功能入口，以最大进程数和子进程序号为参数，子进程序号从0开始。按照C语言的习惯这个接口应该加一个void*参数供调用方传入来控制子进程的功能，但是这里写成了虚函数，直接在类里面定义就可以了，这是C++比C方便的地方。
多进程框架：
int SimpleMultiProcess(IChildProcess * pChild,long max_process, char const* title){pChild->isThread = false;thelog << "开始执行" << title << " 进程 " << max_process << endi;time_t t1 = time(NULL);long i_p;for (i_p = 0; i_p < max_process; ++i_p){pid_t pid = fork();if (pid < 0){thelog << "fork失败" << ende;return __LINE__;}else if (0 == pid)//子进程{exit(pChild->doChildProcess(max_process, i_p));//子进程在这里通过exit结束}}int status;int ret = 0;stringstream msg;for (i_p = 0; i_p < max_process; ++i_p){pid_t pid = waitpid(-1, &status, 0);//等待任何一个子进程结束，原则上这个循环写法有问题，如果程序还有其它地方创建子进程则这里程序行为就不符合预期if (-1 == pid){thelog << "waitpid 出错 " << strerror(errno) << ende;return __LINE__;}else{if (WIFEXITED(status)){int tmpret = (0xFF00 & status) / 256;//WEXITSTATUS宏无法识别if (0 != tmpret){msg << "进程 " << pid << " 出错,返回值 " << tmpret << " 状态码 " << status << endl;ret = tmpret;}}else{ret = 2;msg << "进程 " << pid << " 异常,状态码 " << status << endl;}}}int timespan = time(NULL) - t1;if (msg.str().size() != 0)thelog << msg.str() << ende;thelog << "执行" << title << "完成 进程 " << max_process << " 总用时 " << timespan << "/秒" << endi;return ret;}
以执行代码的接口为参数，传入最大进程数，title没什么用，只是用来在日志里显示。
多线程的基本技术（C++11）
线程和原子大概是C++11最棒的新功能了吧。
- std::thread 构造函数直接创建子线程
- std::thread.join 等待子线程结束，join的意思是“合并”，两个线程变成一个
为啥以前的线程库都那么复杂啊？
多线程框架代码
仍然是上面多进程的执行代码的接口：
class IChildProcess
{
public:virtual int doChildProcess(long max_process, long i_process) = 0;
};
框架代码，比多进程简单：
int SimpleMultiThread(IChildProcess* pChild, long max_thread, char const* title){pChild->isThread = true;thelog << "开始执行" << title << " 线程 " << max_thread << endi;time_t t1 = time(NULL);long i_p;vector<thread *> threads;for (i_p = 0; i_p < max_thread; ++i_p){threads.push_back(new thread(doChildThread, pChild, max_thread, i_p));}for (auto & v:threads){v->join();}int timespan = time(NULL) - t1;thelog << "执行" << title << "完成 线程 " << max_thread << " 总用时 " << timespan << "/秒" << endi;return 0;}
这个代码基本就是一目了然了。当然了，多线程最大困难在于安全地交互。
（这里是结束）
