C++协程库：用户态线程调度与上下文切换 大家好，今天我们来深入探讨C++中的协程库，特别是Libco和Fibers这类实现用户态线程调度和上下文切换的机制。在多线程编程中，操作系统内核负责线程的创建、调度和管理，这涉及到频繁的内核态/用户态切换，开销较大。协程则是一种用户态的线程，它允许我们在单个线程中并发执行多个任务，避免了内核态切换的开销，提高了并发性能。 1. 协程的本质：用户态的并发 协程，也称为轻量级线程或纤程，其核心思想是在用户空间模拟多线程并发。与操作系统线程不同，协程的调度和上下文切换完全由用户代码控制，不需要内核的参与。这意味着： 更低的开销： 避免了内核态/用户态切换，降低了上下文切换的成本。 更高的并发度： 可以在单个操作系统线程中运行大量的协程，提高并发处理能力。 更灵活的调度： 开发者可以根据应用场景自定义协程的调度策略。 2. 上下文切换：协程的核心机制 协程能够并发执行的关键在于上下文切换。上下文是指协程执行所需的所有状态信息，包括： 寄存器状态： CPU寄存器的值，如程序计数器(PC)、栈指针(SP)等。 栈： 用于存储局部变量、函数调用信息等。 协程 …
C++ 用户态线程与协程库实现：替代或增强系统级线程
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++用户态线程与协程库的实现，以及它们如何替代或增强系统级线程。这可是个有趣的话题，就像一场“线程变形记”，看看我们的程序到底能变成什么样。 一、系统级线程的烦恼：重量级选手 首先，我们得承认，系统级线程（也就是操作系统直接管理的线程）确实是个好东西。它能让我们真正地并行执行任务，充分利用多核CPU的性能。但是，它就像一位重量级选手，虽然力量强大，但也有不少缺点： 上下文切换开销大： 每次线程切换都需要操作系统介入，保存和恢复线程的上下文，这可是个相当耗时的操作。想象一下，你正在写代码，突然被打断去处理邮件，然后再回来继续写代码，是不是感觉效率大打折扣？系统级线程切换的开销也类似。 资源占用多： 每个系统级线程都需要一定的内核资源，例如栈空间、线程控制块等。如果创建大量的系统级线程，会占用大量的内存，甚至可能导致系统崩溃。这就好比你租了一栋大房子，但里面只有你一个人住，是不是有点浪费？ 调度策略受限： 系统级线程的调度由操作系统控制，我们无法直接干预。这就像你只能坐公交车，不能自己开车，想去哪里都得听公交公司的安排。 二、用户态线程的崛起：轻量级选手 为了 …