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C++多线程编程实现

2023-07-13 05:51:48 深夜i -- --

C++ 多线程编程实现并发控制

多线程编程是一种高效利用计算机资源的方法，它可以大大提高程序的运行效率。C++是一种非常适合进行多线程编程的语言，它提供了丰富的线程库和语法结构，使得开发者可以轻松地使用多线程实现并发处理、异步处理和数据共享等功能。

C++线程库主要包括两个部分，一个是标准库中的线程头文件，另一个是操作系统提供的线程库头文件。使用头文件可以在C++程序中创建、运行和同步线程。例如，下面的代码展示了如何创建一个新的线程：


#include <thread>
#include <iostream>
using namespace std;
void thread_func()
  cout << "This is a new thread." << endl;
int main()
{
  thread t(thread_func);
  t.join();
  return 0;
}

这段代码首先定义了一个新的线程函数thread_func()，然后在main函数中通过调用thread类的构造函数，创建了一个新的线程t。线程t执行的函数是thread_func()，执行完毕后，通过调用t.join()函数，等待t线程完成。

除了创建线程，C++还支持同步线程之间的操作，如互斥（mutex）、条件变量（condition_variable）、原子操作atomic等。例如，下面的代码使用mutex互斥锁保证线程的互斥访问：


#include <thread>
#include <mutex>
#include <iostream>
using namespace std;
mutex mtx;
int cnt = 0;
void thread_func()
{
  for(int i = 0; i < 10000; i++)
  {
    mtx.lock();
    cnt++;
    mtx.unlock();
  }
}
int main()
{
  thread t1(thread_func);
  thread t2(thread_func);
  t1.join();
  t2.join();
  cout << "cnt = " << cnt << endl;
  return 0;
}

这段代码定义了一个全局变量cnt，两个线程t1、t2并发地对cnt进行加1操作，通过mutex保证了cnt的互斥访问。最后输出cnt的值，结果应该是20000。

除了线程和同步操作，C++还支持并发容器（如vector、map、queue等）以及异步操作（例如使用头文件的async函数）。这些功能使得C++多线程编程变得更加简单和优雅。

总之，C++多线程编程是一种强大的工具，它可以在高性能计算、大数据处理、游戏开发、数据分析等领域中大显身手。对于程序员来说，学习多线程编程是十分必要的，它可以让你的程序运行得更快、更稳定、更可靠。

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