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C++多线程访问静态变量

2023-07-07 07:04:16 深夜i 18 0

C++ 多线程访问静态变量

C++是一种面向对象的程序设计语言，其强大的多线程能力使得程序设计更容易实现并行计算。在C++程序中，我们可以使用线程来处理多个任务，更加高效地利用计算机资源。但是，在多线程程序中，静态变量的访问就会变得更加复杂。

静态变量是在程序编译时就在内存中分配空间的变量，其作用域是全局的。因为其生命周期与程序运行时间相同，因此静态变量是多线程程序中经常被使用的变量类型。但是，多个线程同时访问静态变量时，就会出现数据竞争的情况。

数据竞争是多线程程序中非常严重的问题，它会导致程序运行结果的不确定性和不可预测性。为了规避这个问题，我们可以使用互斥锁来保护静态变量的访问。

互斥锁是一种同步机制，它可以在多个线程中保证同一时刻只有一个线程可以访问被保护的资源。在访问静态变量时，我们可以使用互斥锁对其进行保护，防止数据竞争的发生。

下面是一个使用互斥锁保护静态变量的示例代码：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;
mutex mtx; // 互斥锁
static int count = 0; // 静态变量
void increment() {
  mtx.lock(); // 加锁
  count++; // 访问静态变量
  mtx.unlock(); // 解锁
}
int main() {
  thread t1(increment);
  thread t2(increment);
  t1.join();
  t2.join();
  cout << "count = " << count << endl;
  return 0;
}

在上面的代码中，我们使用`mutex`类创建了一个互斥锁`mtx`。在访问静态变量时，我们使用`mtx.lock()`方法进行加锁，以保证同一时刻只有一个线程可以访问静态变量。在访问完成后，我们使用`mtx.unlock()`方法进行解锁。

在`main()`函数中，我们创建两个线程`t1`和`t2`，它们都会调用`increment()`函数对静态变量进行累加操作。在两个线程执行完毕之后，我们输出静态变量`count`的值，可以看到它的值为`2`。

综上所述，C++的多线程能力为程序设计带来了很多便利，但同时也带来了许多挑战。在多线程程序中，静态变量的访问需要特别注意，使用互斥锁可以有效地保护静态变量的访问，避免数据竞争的发生。

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