课程简介：深入理解并发编程的核心——内存模型与底层机制

在现代高性能软件开发中，多线程与并发编程已成为提升程序效率的关键技术。然而，数据竞争、指令重排、缓存不一致等问题常常导致难以复现的“幽灵”Bug，严重困扰开发者。本课程系统性地讲解多线程编程中的内存模型与并发控制机制，帮助你从根源上掌握并发编程的底层逻辑。

从基础到深入：覆盖软硬件全栈知识体系

课程内容由浅入深，首先夯实进程与线程的基础概念，剖析数据竞争（Data Race）的本质及其危害；随后深入讲解C/C++标准中提供的原子操作（std::atomic）、内存序（memory_order）语义（如memory_order_relaxed、memory_order_acquire/release、memory_order_seq_cst）以及各类锁机制（互斥锁、读写锁、自旋锁等）的适用场景与性能权衡。

揭秘硬件底层：理解真实世界的执行环境

真正的并发问题往往源于硬件与编译器的优化行为。课程将带你深入现代处理器架构，解析流水线（Pipeline）、乱序执行（Out-of-Order Execution）、CPU缓存层级（L1/L2/L3）以及缓存一致性协议（如MESI协议）如何影响多线程程序的执行结果。你将清晰理解为何“看似顺序”的代码在多核环境下可能产生意外行为。

主流处理器内存模型对比：x86 vs ARM/Power

不同CPU架构对内存访问的约束差异巨大。课程详细对比x86-TSO（Total Store Order）模型的强一致性特性与ARM/Power架构的弱内存模型（Weak Memory Model）行为，并通过真实代码示例展示在不同平台上可能出现的执行差异。这不仅对系统级开发至关重要，也对跨平台高性能库（如数据库、游戏引擎、中间件）的正确性保障具有实际指导意义。

实战导向：结合标准与实践，写出正确高效的并发代码

课程强调“理论+实践”结合，通过大量精心设计的代码示例，演示如何使用C++11及以上标准中的并发原语构建无锁数据结构（Lock-Free Data Structures）、实现线程安全的生产者-消费者模型、避免ABA问题等高级技巧。同时，讲解内存屏障（Memory Barrier / Fence）的作用与使用时机，帮助你在必要时精确控制指令执行顺序。

为什么这门课值得你学习？

随着多核CPU普及和低延迟系统需求增长（如高频交易、实时音视频、自动驾驶），对并发编程能力的要求日益提高。掌握内存模型不仅是写出正确代码的前提，更是性能调优的关键。本课程内容紧贴工业界实践，已被广泛应用于操作系统、数据库、游戏引擎及高性能服务器开发中，是中高级C/C++开发者进阶的必修课。