10、C++并发与设计模式实践

C++并发与设计模式实践

在C++编程中，并发编程和设计模式是两个重要的领域。并发编程可以充分利用多核处理器的性能，而设计模式则能帮助我们更好地组织代码，提高代码的可维护性和可扩展性。下面将介绍一些并发编程和设计模式的实际应用案例。

1. 并行排序算法

快速排序（Quicksort）是一种经典的分治算法，它将待排序的范围划分为两部分：一部分包含所有小于选定元素（称为枢轴）的元素，另一部分包含所有大于枢轴的元素。然后递归地对这两部分应用相同的算法，直到分区中只有一个元素或没有元素为止。由于算法的性质，快速排序可以很容易地并行化，同时递归地对两个分区应用算法。

pquicksort() 函数使用异步函数来实现并行化。然而，并行化只对较大的范围有效。存在一个阈值，当范围小于该阈值时，并行执行的上下文切换开销太大，并行执行时间会比顺序执行时间更长。在以下实现中，这个阈值设置为100,000个元素。

template <class RandomIt>
RandomIt partition(RandomIt first, RandomIt last)
{
    auto pivot = *first;
    auto i = first + 1;
    auto j = last - 1;
    while (i <= j)
    {
        while (i <= j && *i <= pivot) i++;
        while (i <= j && *j > pivot) j--;