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如何在C++中实现线程访问成员变量？

2023-07-08 14:22:52 深夜i -- --

C++ 线程成员变量访问实现

C++是一种强大的编程语言，广泛用于开发各种应用程序。在C++中使用线程可以提高程序的性能和并发性，从而更好地满足用户需求。然而，在多线程环境中访问对象的成员变量是一个常见的挑战，因为不同的线程可能会同时访问同一个对象的不同成员变量，从而导致数据不一致性和竞争条件。

在C++中，使用互斥锁（mutex）是一种常用的方法来避免多个线程同时访问对象成员变量的问题。互斥锁是一种同步机制，用于确保只有一个线程可以访问对象的某个成员变量。当一个线程试图访问一个被锁定的变量时，它会被阻塞，直到锁被释放。

以下是一个简单的C++类，其中包含一个成员变量和两个线程来访问这个变量：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
class Counter {
public:
  Counter() : value(0) {}
  void increment() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
    ++value;
  }
  void decrement() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
    --value;
  }
  int get_value() const {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
    return value;
  }
private:
  int value;
  mutable std::mutex mutex;
};
int main() {
  Counter counter;
  std::thread thread1([&counter]() {
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
      counter.increment();
    }
  });
  std::thread thread2([&counter]() {
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
      counter.decrement();
    }
  });
  thread1.join();
  thread2.join();
  std::cout << counter.get_value() << std::endl;
}

该程序定义了一个计数器类Counter，它有两个方法increment和decrement来增加和减少计数器的值，一个方法get_value用于获取计数器的值。这个类使用了互斥锁mutex来确保线程安全访问成员变量value。

在main函数中，程序创建了两个子线程thread1和thread2，它们各自执行increment和decrement方法1000000次。最终，主线程wait两个子线程完成，并输出最终Counter的值。

在运行该程序时，多次执行输出结果都是0，说明在两个线程中Counter的值没有竞争问题。

总之，互斥锁是C++中一种实现线程安全访问对象成员变量的主要方法。通过使用互斥锁，可以避免竞争条件和数据不一致性问题，从而确保多线程环境中程序的正确性和可靠性。

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