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C++线程安全队列

2023-06-29 10:58:14 深夜i -- --

C++ 线程安全队列锁同步

在C++中，线程安全队列是一种非常重要的数据结构。它是指多个线程可以安全地访问和修改共享队列，而不会出现数据竞争或其他问题。

C++线程安全队列的实现可以通过使用互斥锁或其他同步机制。互斥锁是一种最常用的同步机制，它可以确保在任何时候只有一个线程能够访问共享队列。当一个线程拿到锁时，它可以自由地读取或修改队列中的数据。而其他线程则必须等待锁被释放才能执行。

为了实现一个线程安全队列，我们需要在队列的基础上添加线程安全性。这可以通过使用标准库中的互斥锁（mutex）和锁卫（lock_guard）来实现。锁卫会在初始化时获得互斥锁，并且在退出时释放它，从而保证在任何时刻只有一个线程可以访问队列。

在使用C++线程安全队列时，可以使用以下代码示例：


#include <queue>
#include <mutex>
template<typename T>
class ThreadSafeQueue{
public:
  ThreadSafeQueue(){}
  ThreadSafeQueue(const ThreadSafeQueue&);
  ThreadSafeQueue& operator=(const ThreadSafeQueue&) = delete;
  void push(T value){
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
    m_queue.push(std::move(value));
  }
  bool try_pop(T& value){
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
    if(m_queue.empty())
      return false;
    
    value = std::move(m_queue.front());
    m_queue.pop();
    return true;
  }
  bool empty() const{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
    return m_queue.empty();
  }
private:
  std::queue<T> m_queue;
  mutable std::mutex m_mutex;
};

在上面的代码中，我们定义了一个ThreadSafeQueue类，它包含一个使用互斥锁的std::queue。push函数和try_pop函数都包含一个锁卫来确保线程安全。empty函数也加上了锁卫，因为我们需要读取队列是否为空的状态而不需要修改队列。

总之，C++线程安全队列是一个非常实用的数据结构，它可以安全地处理多个线程之间的数据共享问题。您只需要在队列的基础上添加线程安全性，就可以在应用程序中使用线程安全队列。

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