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使用C++多线程实现全局变量功能

2023-07-01 02:02:01 深夜i -- --

C++ 多线程全局变量实现

在C++中，全局变量是程序中定义的任何变量，它们可以在程序中的任何地方访问和修改。但是，在多线程环境下使用全局变量，可能会导致竞争条件和数据不一致的问题。

然而，在很多情况下，需要在多线程环境下使用全局变量。为了解决这个问题，可以使用C++多线程实现全局变量功能。

首先，需要定义一个互斥锁来保证在多个线程中对全局变量的访问是顺序化的。互斥锁可以防止多个线程同时访问全局变量，从而避免了竞争条件和数据不一致的问题。

接下来，可以定义一个线程类来实现全局变量的功能。在类的构造函数中，需要初始化互斥锁。然后，在类的成员函数中，可以使用互斥锁来保证对全局变量的访问是顺序化的。

例如，下面是一个使用C++多线程实现全局变量功能的示例代码：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
int global_var = 0;
std::mutex global_mutex;
class GlobalVariable {
public:
  GlobalVariable() {
    global_mutex.lock();
  }
  ~GlobalVariable() {
    global_mutex.unlock();
  }
  int get() {
    global_mutex.lock();
    int value = global_var;
    global_mutex.unlock();
    return value;
  }
  void set(int value) {
    global_mutex.lock();
    global_var = value;
    global_mutex.unlock();
  }
};
void increment(GlobalVariable &global) {
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    int value = global.get();
    global.set(value + 1);
  }
}
int main() {
  GlobalVariable global;
  std::thread t1(increment, std::ref(global));
  std::thread t2(increment, std::ref(global));
  t1.join();
  t2.join();
  std::cout << "Global variable value is: " << global.get() << std::endl;
  return 0;
}

在上面的代码中，定义了一个名为GlobalVariable的类，并在类的构造函数中初始化了互斥锁。然后，在类的成员函数中使用了互斥锁来保证对全局变量的访问是顺序化的。在主函数中，使用两个线程分别调用increment函数，对全局变量进行增加操作。最后，输出了全局变量的值。

使用C++多线程实现全局变量功能可以避免多线程环境中的竞争条件和数据不一致的问题。但是，需要注意的是，过多地使用互斥锁可能会导致程序的性能下降。因此，在使用多线程实现全局变量功能时，需要注意权衡程序的性能和数据的一致性。

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