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如何在C++中让子线程访问主线程变量

2023-06-24 20:09:26 深夜i 47 0

C++ 线程子线程主线程变量访问

在使用C++进行多线程编程时，经常会需要让子线程访问主线程中的变量。这可能是因为子线程需要执行某个任务，需要使用主线程中的数据，或者主线程需要在子线程执行的过程中更新数据。无论是哪种情况，需要确保子线程能够安全地访问主线程变量，以避免出现数据竞争和同步问题。

下面是几种方法可以让子线程访问主线程变量：

一、使用std::thread

std::thread是C++11提供的线程库，其中有一个join()函数可以等待子线程完成后再继续执行主线程。可以在主线程中创建一个子线程，并向子线程传递主线程变量的指针，以使子线程可以访问它。

例如：

#include <thread>
#include <iostream>
void task(int* value){
 std::cout << "value in child thread: " << *value << std::endl;
}
int main() {
 int value = 10;
 std::thread t(task, &value);
 t.join(); // wait for the child thread to complete
 std::cout << "value in main thread: " << value << std::endl;
 return 0;
}

二、使用std::future和std::async

std::future和std::async是C++11中的另外两个重要的线程库，可以让主线程异步地运行子线程，并获取子线程的返回值。异步线程通常较为简便，不需要用join()等待子线程，因此是一种常用的模式。通过std::async函数可以创建一个异步线程，并将需要访问的主线程变量作为参数传递给它。异步线程运行完毕后会返回一个std::future对象，可以使用该对象访问子线程的结果。

例如：

#include <future>
#include <iostream>
int task(int value){
 return value + 10;
}
int main() {
 int value = 10;
 std::future<int> result = std::async(std::launch::async, task, value);
 std::cout << "result: " << result.get() << std::endl;
 return 0;
}

三、使用mutex锁

mutex可以帮助控制线程对共享资源的访问，以确保在任何时候只有一个线程可以访问该资源。主线程可以创建一个全局的mutex锁，然后再传递给子线程，以使子线程可以在需要的时候使用锁进行访问。

例如：

#include <thread>
#include <iostream>
#include <mutex>
std::mutex mutex;
void task(int* value){
 mutex.lock(); // lock the mutex
 (*value)++;
 mutex.unlock(); // unlock the mutex
}
int main() {
 int value = 10;
 std::thread t(task, &value);
 t.join(); // wait for the child thread to complete
 std::cout << "value in main thread: " << value << std::endl;
 return 0;
}

总结

在线程编程中，需要注意的一个非常重要的问题就是避免数据竞争和同步问题。如果子线程需要访问主线程中的变量，需要确保子线程能够安全地访问主线程变量，以避免出现问题。本文简要介绍了在C++中几种常用的方法，包括使用std::thread、std::future和std::async以及mutex锁等。希望这篇文章能够帮助您更好地使用C++进行多线程编程。

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