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c++等待指令怎樣實現同步

c++
小樊
81
2024-11-21 01:05:08
欄目: 編程語言

在C++中,有多種方法可以實現同步。以下是一些常用的同步機制:

  1. 互斥鎖(Mutex):互斥鎖是一種用于保護共享資源的同步原語。當一個線程獲得互斥鎖時,其他線程必須等待該線程釋放鎖才能訪問共享資源。C++標準庫中的std::mutexstd::lock_guard可以用于實現互斥鎖。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex mtx; // 全局互斥鎖

void print_block(int n, char c) {
    mtx.lock(); // 獲取互斥鎖
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << c;
    }
    std::cout << std::endl;
    mtx.unlock(); // 釋放互斥鎖
}

int main() {
    std::thread th1(print_block, 50, '*');
    std::thread th2(print_block, 50, '$');

    th1.join();
    th2.join();

    return 0;
}
  1. 條件變量(Condition Variable):條件變量是一種用于線程間通信的同步原語。它允許一個線程等待某個條件成立,同時釋放互斥鎖,讓其他線程繼續執行。當條件成立時,等待的線程會被喚醒并重新獲取互斥鎖。C++標準庫中的std::condition_variablestd::unique_lock可以用于實現條件變量。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::mutex mtx; // 全局互斥鎖
std::condition_variable cv; // 全局條件變量
int data = 0; // 全局數據

void worker(int n) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 獲取互斥鎖
    cv.wait(lock, [] { return data >= n; }); // 等待條件成立
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << data++ << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
    cv.notify_one(); // 喚醒等待的線程
}

int main() {
    std::thread th1(worker, 5);
    std::thread th2(worker, 10);

    th1.join();
    th2.join();

    return 0;
}
  1. 原子操作(Atomic Operations):原子操作是一種不可被中斷的操作,用于實現無鎖編程。C++11標準庫中的std::atomic可以用于實現原子操作。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>

std::atomic<int> counter(0); // 全局原子計數器

void increment(int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        counter.fetch_add(1); // 原子加1
    }
}

int main() {
    std::thread th1(increment, 1000);
    std::thread th2(increment, 1000);

    th1.join();
    th2.join();

    std::cout << "Counter: " << counter.load() << std::endl;

    return 0;
}

這些同步機制可以根據具體需求進行組合使用,以實現線程間的同步操作。

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