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C++中使用Queue时需要加锁来支持多线程

2023-06-27 10:09:42 深夜i -- --

C++ Queue 加锁多线程

如今，多线程编程已不再是一个陌生的概念，几乎在所有的应用程序中都有使用。而C++也是一个支持多线程的编程语言。在C++中，我们经常使用Queue这个容器来实现多线程操作。

Queue是一个先进先出的数据结构，和我们平常实在生活中所用的排队差不多，先来的先得到服务。而在多线程中，由于线程数量的增加，数据竞争的概率也就会比较大。当多个线程同时访问Queue时，就需要对Queue加锁进行操作，以防止多个线程对同一数据进行访问，导致数据出错。

在C++中，我们可以使用锁来保证Queue的安全性。锁就是一种多个线程访问一个共享资源时，为了保证访问的正确性而使用的同步机制。当一个线程获取锁时，其他线程就无法访问共享资源，需等待持有锁的线程释放锁后才能访问共享资源。

具体地，我们可以使用std::mutex进行Queue的加锁操作。std::mutex是C++11中新增的线程库中提供的一种互斥量，经常使用RAII技术来使用。当线程申请std::mutex时，其他线程就无法访问共享资源。当申请线程退出时，则会自动释放std::mutex。

下面是一个简单的C++代码段，使用std::mutex对Queue进行加锁操作的示例：


#include <queue>
#include <mutex>
std::queue<int> myQueue;
std::mutex mtx;
void push(int val)
{
  std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
  myQueue.push(val);
}
int pop()
{
  std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
  int val = myQueue.front();
  myQueue.pop();
  return val;
}

在上面的代码中，我们定义了一个Queue myQueue和一个std::mutex mtx。在push和pop函数中，我们使用std::lock_guard lock(mtx)来在操作Queue时加锁与解锁。这样就保证了多线程环境下Queue的安全性。

总之，在使用Queue时，我们需要注意多线程操作的安全性。加锁则是保证Queue安全的关键。使用锁的函数库可以大大简化多线程编程，避免数据竞争。

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