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C++ 多线程教学
2023-07-05 09:50:15 深夜i     --     --
C++ 多线程 教学 并发编程 线程安全

C++ 是一门广泛应用于各种领域的编程语言,多线程编程在其中扮演着重要的角色。多线程可以在一个程序中同时运行多个并行的任务,大大提升了程序的效率和性能。在 C++ 中,通过使用 thread 类和相关库函数可以方便地进行多线程编程。

下面就来介绍一下 C++ 多线程教学。

一、创建线程

C++ 中可以通过创建 thread 类对象来实现创建线程的操作。例如:

thread t1(func1); // func1 为函数指针,用于指定要执行的函数

其中,func1 是要执行的函数,thread t1() 表示将该函数执行在一个新的线程中。我们也可以通过 lambda 表达式创建线程:

thread t2([] // lambda 表达式

  // 执行线程任务

);

二、线程同步

在多线程编程中,同步问题是必须处理的。为了避免多个线程同时访问共享数据而产生数据竞争等问题,我们需要使用同步机制来控制线程的执行顺序。在 C++ 中,使用 mutex、condition_variable 等同步机制来保证线程同步。

三、线程池

线程池可以帮助我们更好地管理线程资源,从而提高程序效率和性能。在 C++ 中,可以通过创建 thread_pool 类来实现线程池的功能。例如:

class thread_pool {

public:

  thread_pool(size_t num_threads) : _threads(num_threads) { }

  template

  void submit(Function f) {

    _queue.push(std::function (f)); // 把任务放入队列

  }

  void shutdown() {

    for (auto& t : _threads) {

      if (t.joinable()) t.join(); // 关闭线程池

    }

  }

private:

  std::vector _threads;

  std::queue > _queue;

  // 线程函数

  void worker_thread() {

    while (true) {

      std::function task;

      {

        std::unique_lock lock(_mutex);

        _condition.wait(lock, [this]{

          return !_queue.empty();

        });

        task = _queue.front();

        _queue.pop();

      }

      task(); // 执行任务

    }

  }

};

四、总结

C++ 多线程教学主要涵盖了线程的创建、线程同步和线程池等内容。在多线程编程中,需要格外注意线程安全问题,并且合理利用线程池资源,以充分发挥程序的效率和性能。希望以上内容能对读者在 C++ 多线程编程方面有所帮助。

  
  

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