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C++线程同步和互斥技术简介
2023-06-25 18:12:32 深夜i     --     --
C++ 线程 同步 互斥 技术

C++是一种计算机编程语言,它支持多线程操作,而线程同步和互斥技术是实现多线程操作的重要手段。本文将简单介绍C++中线程同步和互斥技术的相关概念及基本使用方法。

线程同步是指多个线程访问共享资源时,保证这些线程按照规定的顺序依次访问这些资源。线程同步可以通过多种方式实现,例如信号量、事件、互斥锁等。在C++中,常用的是互斥锁。

互斥锁是一种同步机制,它可以确保同一时间只有一个线程访问共享资源。当一个线程获得了互斥锁时,其他线程必须等待直到该线程释放锁为止。在C++中,可以使用std::mutex类来创建互斥锁,并使用它的lock和unlock方法实现加锁和解锁操作。例如:


#include <iostream>

#include <thread>

#include <mutex>

std::mutex mtx;

void write()

{

  mtx.lock();

  std::cout << "Hello World!" << std::endl;

  mtx.unlock();

}

int main()

{

  std::thread t1(write);

  std::thread t2(write);

  t1.join();

  t2.join();

  return 0;

}

上述代码中,我们创建了两个线程,它们都调用了write函数,而这个函数中又对共享资源进行了操作。通过使用互斥锁,我们保证了每个线程对共享资源的访问顺序。

除了互斥锁外,C++还提供了一些其他的同步机制,例如条件变量。条件变量可以在多个线程之间传递信号,当满足某个条件时,唤醒等待的线程。C++中可以使用std::condition_variable类来实现条件变量。例如:


#include <iostream>

#include <thread>

#include <mutex>

#include <condition_variable>

std::mutex mtx;

std::condition_variable cv;

bool flag = false;

void write()

{

  std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);

  while (!flag) {

    cv.wait(lock);

  }

  std::cout << "Hello World!" << std::endl;

}

void signal()

{

  mtx.lock();

  flag = true;

  cv.notify_all();

  mtx.unlock();

}

int main()

{

  std::thread t1(write);

  std::thread t2(write);

  std::thread t3(signal);

  t1.join();

  t2.join();

  t3.join();

  return 0;

}

上述代码中,我们创建了三个线程,其中两个线程调用了write函数,另一个线程调用了signal函数。write函数通过调用cv.wait(lock)等待条件变量的信号,而signal函数则通过cv.notify_all()向等待的线程发出信号。通过这种方式,我们可以实现多个线程之间的同步操作。

总之,线程同步和互斥技术是多线程编程中不可或缺的一环。在C++中,我们可以通过使用互斥锁、条件变量等同步机制来实现线程之间的同步操作,进而保证多线程程序的正确性和稳定性。

  
  

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