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C++线程同步与互斥详解

2023-07-09 10:50:49 深夜i -- --

C++ 线程同步互斥详解多线程编程

C++ 是一款广泛使用的编程语言，它支持多线程并发编程，但是多线程编程很容易带来问题，比如线程安全问题和竞态条件问题等。因此，必须使用线程同步与互斥机制来解决这些问题。本文将详细介绍 C++ 线程同步与互斥机制的实现方法。

1. 什么是线程同步？

线程同步是指多个线程按照一定的顺序协同工作，以实现数据的正确共享和正确处理。线程同步可以避免线程冲突带来的灾难性后果，保证线程安全和程序正确性。

2. 什么是互斥？

互斥是线程同步的一种机制。互斥主要是通过互斥对象对共享资源的访问进行控制。互斥对象包括互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）和事件（Event）等。

3. 线程同步与互斥的实现方法

互斥锁（Mutex）是最常用的线程同步和互斥机制，C++ 标准库提供了 mutex 类用来实现互斥锁。在任意时刻只能一个线程获得该互斥锁，其他线程必须等待获得互斥锁的线程释放该锁之后才能访问共享资源。

互斥锁最常见的实现方法是使用 std::mutex 来定义。定义一个互斥锁对象后，使用 lock() 和 unlock() 方法控制互斥锁的访问。

示例代码如下：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex g_mutex;
void func(int id)
{
  g_mutex.lock();
  std::cout << "Thread ID " << id << " is running." << std::endl;
  g_mutex.unlock();
}
int main()
{
  std::thread t1(func, 1);
  std::thread t2(func, 2);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

在上面的示例代码中，定义了一个互斥锁 g_mutex，在函数内使用 lock() 和 unlock() 方法对互斥锁进行保护以确保线程安全。

4. 总结

C++ 线程同步与互斥是实现多线程编程的必要技术，它可以避免线程间冲突和竞争，保证程序的正确性和线程安全。互斥锁是最常见的线程同步和互斥机制，通过 lock() 和 unlock() 方法来控制互斥锁的等待和释放，确保共享资源的正确访问。在进行多线程编程时要牢记线程同步与互斥的重要性，并按照规范使用互斥锁等同步机制，以避免潜在的线程安全问题。

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