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C++多线程编程：三个线程按顺序输出ABC

2023-07-05 10:39:53 深夜i -- --

C++ 多线程编程顺序输出 ABC 线程控制

在C++多线程编程中，实现三个线程按顺序输出ABC是一个经典的问题。这个问题可以通过一些较为高级的多线程编程技巧来解决。

首先，我们可以使用线程同步工具，如锁、条件变量等来保证三个线程按顺序输出ABC。具体实现方法如下：

1. 创建三个全局变量及其对应的锁和条件变量，分别表示当前应当输出的字母、下一个应当输出的字母，以及是否该输出这个字母。

2. 创建三个线程，每个线程都循环执行以下操作：

a. 获取当前这个线程负责输出的字母及其对应的锁和条件变量。

b. 如果该字母不需要输出（即未到输出的顺序），则等待条件变量。

c. 输出该字母，并更新应当输出的字母及其对应的条件变量。

d. 释放该字母对应的锁，并通知下一个要输出的字母的线程。

例如，线程1负责输出A字母，线程2负责输出B字母，线程3负责输出C字母。则对应的实现代码如下：


#include <iostream>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
using namespace std;
const int N = 3;
int cur_char = 0;
mutex mtx[N];
condition_variable cv[N];
void PrintChar(int id, char c) {
  while (true) {
    unique_lock<mutex> lock(mtx[id]);
    cv[id].wait(lock, [=] return cur_char == id; );
    cout << c;
    cur_char = (cur_char + 1) % N;
    cv[cur_char].notify_all();
    lock.unlock();
  }
}
int main() {
  thread t[N];
  for (int i = 0; i < N; i++)
    t[i] = thread(PrintChar, i, 'A' + i);
  for (int i = 0; i < N; i++)
    t[i].join();
  cout << endl;
  return 0;
}

在这个实现中，使用了mutex和condition_variable来实现线程同步，以保证三个线程按顺序输出ABC。同时，使用了lambda表达式作为等待条件的判断函数，更简洁地实现了其功能。

总的来说，C++多线程编程可以借助一些高级的工具和技巧，解决一些经典的问题，如三个线程按顺序输出ABC。这些技巧不仅可以提高程序的效率，也可以让编程变得更加有趣和有挑战性。

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