C++11线程编程技术 |21xrx.com

C++11线程编程技术

2023-07-10 22:30:18 深夜i -- --

C++11 线程编程技术多线程并发编程

随着计算机性能的不断提高，人们对多任务和并发编程的需求也越来越高。C++11引入了线程库，为C++程序员提供了一种有效的、跨平台的并发编程方法。本文将介绍C++11线程编程技术。

1.线程定义

C++11提供了std::thread类来创建线程。创建线程的最简单方式如下：


  std::thread t1(func); //创建一个线程，执行函数func

其中，func是一个可调用对象。这个可调用对象可以是一个函数指针、一个函数对象或一个lambda表达式。

2.线程执行

线程创建后，可以通过调用join()函数等待该线程的结束：


  t1.join();

也可以通过调用detach()函数，让线程变成后台执行的守护线程：


  t1.detach();

需要注意的是，一个线程只能被join()或detach()一次，否则会触发一个std::system_error异常。

3.线程同步

在多线程编程中，由于多个线程共享同一份数据，容易出现竞态条件（race condition）和死锁（deadlock）等问题。为了解决这些问题，C++11提供了一系列的同步原语（synchronization primitives）。

例如，可以使用std::mutex类来保护共享资源：


  std::mutex mtx;
  void func()
  {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); //获取互斥锁
    //访问共享资源
    //...
  }

在std::unique_lock构造函数中，获取了互斥锁，访问共享资源时就不会发生竞态条件。当函数执行完毕，互斥锁会自动释放。

4.线程间通信

线程间通信是多线程编程中的另一个重要问题。C++11提供了std::condition_variable类来辅助线程间通信。

例如，可以使用std::condition_variable类来实现生产者-消费者模式：


  std::mutex mtx;
  std::condition_variable cv;
  bool ready = false;
  int data = 0;
  void producer()
  {
    //...
    {
      std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
      //生产数据
      data = 100;
      ready = true;
      cv.notify_one(); //通知消费者
    }
    //...
  }
  void consumer()
  {
    //...
    {
      std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
      while (!ready) //等待数据就绪
      {
        cv.wait(lock); //等待通知
      }
      //消费数据
      std::cout << "data: " << data << std::endl;
    }
    //...
  }

在生产者中，生产数据后，通过notify_one()函数通知消费者线程。在消费者中，由于数据并不是立即就绪的，因此先获取互斥锁，然后使用condition_variable的wait()函数等待通知。当通知到来时，消费者线程被唤醒，获取数据并进行消费。

总结

C++11线程编程技术为C++程序员提供了一种强大的并发编程方法，包括线程定义、线程执行、线程同步和线程间通信等。使用这些技术，可以编写高效、可靠、可维护的并发程序，达到最佳的性能和可扩展性。

上一篇: idea打包java可执行jar包

下一篇: 前端小白没有学过nodejs

评论区

()

相似文章