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C++11线程通信

2023-07-05 04:28:57 深夜i -- --

C++11 线程通信

C++11引入了一些新的多线程特性，包括原子类型、互斥锁和条件变量等。这些特性可以用来实现线程之间的通信，使得多线程编程更加容易和可靠。

互斥锁可以用来保护共享资源，从而避免多个线程同时访问同一个变量或数据结构。在C++11中，使用std::mutex类型表示互斥锁。通过调用lock()和unlock()方法来控制对共享资源的访问。

C++11还引入了原子类型，它们可以用来实现无锁同步。原子类型的操作是原子性的，这意味着它们不会被打断。这是通过硬件级别的原子指令来实现的，因此可以避免使用互斥锁时的开销和竞争条件。

条件变量是另一个非常有用的多线程特性，它可以用于在线程之间传递信号和数据。条件变量由std::condition_variable类型表示。线程可以通过调用wait()方法来等待条件变量被唤醒，或者通过调用notify_one()或notify_all()方法来通知等待线程。

下面是一个使用互斥锁和条件变量来实现线程通信的例子：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;
int data = 0;
void producer()
{
  std::lock_guard<std::mutex> lck(mtx);
  data = 42;
  ready = true;
  cv.notify_one();
}
void consumer()
{
  std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
  cv.wait(lck, []{return ready;});
  std::cout << "The answer is " << data << std::endl;
}
int main()
{
  std::thread t1(producer);
  std::thread t2(consumer);
  t1.join();
  t2.join();
}

在这个例子中，producer()函数将数据存储到共享变量data中，并设置ready标志。然后它通知等待线程通过调用cv.notify_one()。consumer()函数等待这个信号，直到ready标志被设置为true。一旦这个标志变为true，它就会获取互斥锁，读取data的值，并打印出来。

总结一下，C++11为多线程编程引入了许多新特性，包括原子类型、互斥锁和条件变量。这些特性可以用来实现线程之间的通信，从而使得多线程编程更加容易和可靠。在应用这些特性时，需要注意避免竞争条件和死锁等问题。

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