深入探讨C++中的GCD函数与队列

### 一、前言 在iOS开发中，多线程技术是不可或缺的一部分，能够显著提升应用的性能。GCD（Grand Central Dispatch）作为多线程技术中最常用和最安全的一种，基于C/C++函数封装实现，为开发者提供了高效的线程管理方案。 ### 二、GCD函数详解 #### 2.1 dispatch_sync（同步函数） 同步函数`dispatch_sync`用于在当前线程中同步执行任务。其底层实现通过调用`_dispatch_sync_f`函数来完成。具体实现如下： ```c void dispatch_sync(dispatch_queue_t dq, dispatch_block_t work) { uintptr_t dc_flags = DC_FLAG_BLOCK; if (unlikely(_dispatch_block_has_private_data(work))) { return _dispatch_sync_block_with_privdata(dq, work, dc_flags); } _dispatch_sync_f(dq, work, _dispatch_Block_invoke(work), dc_flags); } ``` 进一步深入，`_dispatch_sync_f`函数调用了`_dispatch_sync_f_inline`内联函数，最终通过`_dispatch_client_callout`执行任务。 #### 2.2 dispatch_async（异步函数） 异步函数`dispatch_async`用于在后台线程中异步执行任务。其底层实现通过调用`_dispatch_continuation_async`函数来完成。具体实现如下： ```c dispatch_async(dispatch_queue_t dq, dispatch_block_t work) { dispatch_continuation_t dc = _dispatch_continuation_alloc(); uintptr_t dc_flags = DC_FLAG_CONSUME; dispatch_qos_t qos; qos = _dispatch_continuation_init(dc, dq, work, 0, dc_flags); _dispatch_continuation_async(dq, dc, qos, dc->dc_flags); } ``` 进一步深入，`_dispatch_continuation_async`函数调用了`_dispatch_trace_item_push`，最终通过宏定义`DISPATCH_INTROSPECTION_HOOK_CALLOUT`执行任务。 ### 三、GCD队列详解 #### 3.1 串行队列 串行队列遵循FIFO（先进先出）原则，所有任务按顺序执行。在iOS开发中，可以通过`dispatch_queue_create`创建串行队列。例如： ```c dispatch_queue_t serial = dispatch_queue_create("cooci", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); ``` #### 3.2 并发队列 并发队列允许多个任务并行执行，通过时间片轮转的方式调度任务。在iOS开发中，可以通过`dispatch_queue_create`创建并发队列。例如： ```c dispatch_queue_t cOnque= dispatch_queue_create("cooci", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); ``` #### 3.3 队列的创建与关联 队列的创建通过`dispatch_queue_create`函数完成，该函数内部调用了`_dispatch_lane_create_with_target`。具体实现如下： ```c dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr) { return _dispatch_lane_create_with_target(label, attr, DISPATCH_TARGET_QUEUE_DEFAULT, true); } ``` 进一步深入，`_dispatch_lane_create_with_target`函数根据传入的属性创建不同类型的队列，并关联相应的类信息。 ### 四、总结 本文详细介绍了GCD在多线程开发中的应用，包括同步和异步函数的实现细节，以及串行和并发队列的创建与管理。希望对读者在iOS开发中使用GCD有所帮助。