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多线程的方法来加速程序：C++11并行创建

2023-07-04 15:08:32 深夜i -- --

多线程加速程序 C++11 并行创建

在今天的计算机世界中，程序的运行速度是十分重要的一点。当程序运行时间太长时，用户很可能会选择放弃使用该程序。为了加速程序的运行速度，多线程的方法可以被采用。本文将介绍如何使用C++11中的并行创建方法来实现多线程。

首先，让我们了解一下什么是多线程。多线程是一种程序设计方式，它可以使得一个程序可以同时运行多个线程，从而在同一时间内执行多项任务。每个线程可以独立运行，有自己独立的堆栈、寄存器和程序计数器。当多个线程同时运行时，它们可以共享一部分数据和资源，并且可以相互通信。

C++11中提供了一种新的STL模板库，即std::thread，它可以帮助我们轻松地实现多线程。我们可以使用std::thread来创建并行线程，每个线程将执行不同的函数或运行相同的函数，但具有不同的数据输入。

以下是一个简单的示例，展示了如何使用std::thread来创建并行线程：


#include <iostream>
#include <thread>
void print(int num)
  std::cout << "Number: " << num << std::endl;
int main() {
  std::thread t1(print, 1);
  std::thread t2(print, 2);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

在上面的示例中，我们使用print函数作为线程的启动函数，分别向两个线程输入不同的参数值1和2。同时，我们使用join()函数等待线程完成执行，防止程序过早退出导致线程未能执行完毕。

当然，多线程也存在一些问题，例如在多线程并发访问共享资源时可能会出现竞争条件。此时，我们需要使用互斥锁来保护共享资源。

以下是一个使用互斥锁的示例代码：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
int count = 0;
std::mutex mtx;
void incrementCount() {
  mtx.lock();
  count++;
  mtx.unlock();
}
int main() {
  std::thread threads[10];
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    threads[i] = std::thread(incrementCount);
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    threads[i].join();
  }
  std::cout << "Count value is " << count << std::endl;
  return 0;
}

在上面的示例中，我们使用互斥锁mtx来保护每一个线程更新计数器count的操作。在incrementCount函数中，我们首先使用mutex.lock()函数来加锁，防止其他线程同时访问计数器，并在计数器更新完毕后使用mutex.unlock()函数来解锁，使得其他线程可以访问到计数器。

总结来说，多线程是一种高效的程序设计方法，通过并行执行多个线程，可以极大地提高程序运行的速度。在C++11中，我们可以使用std::thread和mutex等STL库模板来轻松地实现多线程并保护共享资源，极大地方便了程序设计与开发。

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