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C++ 函数并发编程中的互斥体使用指南？

王林

王林

发布时间：2024-10-01 09:06:02

|

974人浏览过

|

来源于php中文网

原创

c++ 函数并发编程中的互斥体使用指南？

C++ 函数并发编程中的互斥体使用指南

简介

互斥体是同步原语，用于保护临界区，防止多个线程同时访问共享数据。在函数并发编程中，互斥体对于维护数据一致性至关重要。

互斥体的基本用法

以下是一个基本的互斥体使用示例：

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#include 

std::mutex m;

int shared_data = 0;

void thread_function() {
  std::lock_guard lock(m);
  shared_data++;
}
  • std::mutex m;：创建一个互斥体对象 m。
  • std::lock_guard<:mutex> lock(m);：这是一个 RAII （资源获取即初始化）封装对象，用于获取互斥体的锁。它会自动在作用域结束时释放锁。

实战案例

考虑下面这个场景：有多个线程需要并发更新一个共享计数器 shared_counter。如果不使用互斥体，多个线程可能会同时访问计数器并导致数据损坏。

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#include 
#include 

std::mutex m;
int shared_counter = 0;

void increment_counter() {
  std::lock_guard lock(m);
  shared_counter++;
}

int main() {
  std::thread t1(increment_counter);
  std::thread t2(increment_counter);
  t1.join();
  t2.join();
  std::cout << "Shared counter: " << shared_counter << std::endl;
  return 0;
}

在这个示例中：

  • std::thread t1(increment_counter);：创建第一个线程并分配 increment_counter 函数。
  • std::thread t2(increment_counter);：创建第二个线程并分配相同的函数。
  • t1.join();：等待第一个线程完成。
  • t2.join();：等待第二个线程完成。

输出将显示 Shared counter: 2，这表明互斥体成功地防止了数据损坏。

其他互斥体类型

除了标准互斥体 (std::mutex) 之外，C++ 还提供了其他类型的互斥体：

  • std::recursive_mutex：允许线程递归获取其自己的锁。
  • std::timed_mutex：可以在指定的时间量后超时。
  • std::recursive_timed_mutex：结合了递归互斥体和计时互斥体的特性。

选择正确的互斥体类型

选择正确的互斥体类型取决于特定场景的需求。对于大多数情况，可以使用标准互斥体。如果需要递归获取锁，可以使用递归互斥体。如果需要在给定的时间量后超时，可以使用计时互斥体。

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