1 並發
計算機領域的並發指的是在單個系統里同時執行多個獨立的任務，而非順序地進行一些活動。
1.1 並發的途徑
多進程並發：將應用程序分為多個獨立的進程，它們在同一時刻運行，就像同時進行網頁瀏覽和文字處理一樣。獨立的進程可以通過進程間常規的通信渠道傳遞訊息。
- 缺點：操作系統會在進程間提供了一定的保護措施，以避免一個進程去修改另一個進程的數據。這導致進程之間的通信通常不是設置復雜，就是速度慢；
運行多個進程需要時間啟動進程，操作系統需要內部資源來管理進程。
- 優點：操作系統在進程間提供附加的保護操作和更高級別的通信機制，意味着可以更容易編寫安全的並發代碼；
可以使用遠程連接的方式，在不同的機器上運行獨立的進程。
多線程並發：並發的另一個途徑是在單個進程中運行多個線程。線程類似於輕量級的進程，每個線程相互獨立運行，且線程可以在不同的指令序列中運行。
- 缺點：缺少線程間的數據保護，如果數據要被多個線程訪問，我們必須確保每個線程所訪問的的數據是一致的，因此需要對線程通信做大量的工作。
- 優點：進程中所有線程共享地址空間，並且缺少數據保護，使得操作系統的記錄工作量減小，所以使用多線程的相關開銷遠遠小於使用多個進程；單一進程中的多線程間的通信開銷較小。
1.2 利用並發提高性能的方式
- 任務並行（易並行）：將一個單個任務分成幾部分，並且各自並行運行，從而降低總運行時間。此種方法具有良好的可擴展性，當可用硬件線程的數量增加時，算法的並行性也隨之增加。當可用硬件線程的數量增加時，算法的並行性也會隨之增加。如果算法中有不易並行的部分，你可以把算法划分成固定（不可擴展）數量的並行任務。
- 數據並行（可並行）：每個線程在不同的數據部分上執行相同的操作。處理一個數據塊仍然需要同樣的時間，但在相同的時間內處理了更多的數據。這種方法所帶來的吞吐量提升，可以讓某些新功能成為可能。
2 多線程示例
經典的例子：打印出Hello World。
單線程中運行Hello World程序：
1 #include <iostream> 2 int main() 3 { 4 std::cout << "Hello World!" << std::endl; 5 }
利用多線程，啟動一個獨立的線程顯示Hello World：
1 #include <iostream> 2 #include <thread> 3 void hello() 4 { 5 std::cout << "Hello World!" << std::endl; 6 } 7 8 int main() 9 { 10 std::thread t(hello); 11 t.join(); 12 }
比較兩個程序，可以看出一些差別：首先，增加了頭文件 #include <thread> ，標准C++庫中對多線程支持的聲明在新的頭文件中，管理線程的函數和類在 <thread> 中聲明，而保護共享數據的函數和類在其它頭文件中聲明。其次，打印信息的代碼被移動到了一個獨立的函數中。因為每個線程都必須具有一個初始函數，新線程的執行從這里開始。對於應用程序而言，初始線程是 main() ,但是對於其它線程，可以在 std::thread 對象的構造函數中指定。除此之外，與直接寫入標准輸出或是從 main() 調用 hello() 不同，該程序啟動了一個全新的線程來實現，將線程數量一分為二——初始線程始於 main()，而新線程始於 hello()。新的線程啟動之后，初始線程繼續執行，如果它不等新線程結束，它就將自顧自地繼續運行到 main()的結束，從而結束程序，有可能發生在新線程運行之前。
本示例僅僅為了將一條信息寫入標准輸出而做了大量的工作，一般來說並不值得為了如此簡單的任務而使用多線程，尤其是在此期間初始線程並沒做什么。因為操作系統需要分配內核相關資源和堆棧空間，所以在啟動線程時存在固有的開銷，然后才能把新線程加入調度器中，所有這一切都需要時間。如果在線程上的任務完成得很快，那么任務實際執行的時間要比啟動線程的時間小很多，這就會導致應用程序的整體性能還不如直接使用“產生線程”的方式。