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C++11多线程编程入门

2023-07-12 15:31:10 深夜i -- --

C++11 多线程编程入门

C++11是一个强大的编程语言，支持多线程编程。多线程编程允许同时执行多个任务，提高程序的效率和性能。本文将介绍C++11中的多线程编程，包括线程的创建、互斥量和条件变量的使用。

线程的创建

在C++11中，创建一个线程非常简单，只需要使用std::thread类。下面是一个简单的例子：


#include <iostream>
#include <thread>
void hello()
  std::cout << "Hello
int main() {
  std::thread t(hello);
  t.join();
  return 0;
}

在这个例子中，我们创建了一个名为t的线程，并将其加入到当前线程中。线程t会执行hello函数，并输出"Hello, world!"。注意，我们使用了join函数来等待线程t执行完毕。

互斥量

在多线程编程中，共享的资源需要进行互斥。互斥量是一种解决资源共享问题的方案。C++11提供了std::mutex类来实现互斥量。下面是一个例子：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex mtx;
void print(char c) {
  mtx.lock();
  for (int i = 0; i < 5; i++)
    std::cout << c << std::endl;
  
  mtx.unlock();
}
int main() {
  std::thread t1(print, 'A');
  std::thread t2(print, 'B');
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

在这个例子中，我们创建了两个线程t1和t2，它们会分别输出'A'和'B'。由于输出操作是共享的资源，我们使用了互斥量来保护它。当一个线程获得了互斥量的锁时，另一个线程就无法获得锁，直到第一个线程释放它。

条件变量

条件变量也是解决资源共享问题的一种方案。C++11提供了std::condition_variable类来实现条件变量。下面是一个例子：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
void print(char c, int n) {
  std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
  for (int i = 0; i < n; i++)
    std::cout << c << std::endl;
  
  cv.notify_one();
}
int main() {
  std::thread t1(print, 'A', 5);
  std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
  cv.wait(lck);
  std::thread t2(print, 'B', 3);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

在这个例子中，我们创建了两个线程t1和t2，它们会分别输出'A'和'B'。我们使用了条件变量cv来等待t1执行完毕后再执行t2。当一个线程调用wait函数时，它会释放锁并等待，直到条件变量满足时再次获取锁。

总结

C++11提供了很多多线程编程的工具，包括线程、互斥量和条件变量等。多线程编程可以提高程序的效率和性能，但也需要特别注意共享资源的互斥和同步。希望本文对C++11多线程编程有所启发。

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