在C++中,實現多線程處理主要依賴于C++11標準引入的<thread>
庫
std::thread
類創建線程。例如:#include<iostream>
#include<thread>
void myFunction() {
std::cout << "This is a new thread."<< std::endl;
}
int main() {
std::thread t(myFunction); // 創建一個新線程并運行myFunction
t.join(); // 等待線程完成
return 0;
}
std::mutex
)來保護共享數據。例如:#include<iostream>
#include<thread>
#include <mutex>
std::mutex mtx; // 全局互斥鎖
int sharedData = 0;
void increment(int n) {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
mtx.lock(); // 加鎖
++sharedData;
mtx.unlock(); // 解鎖
}
}
int main() {
std::thread t1(increment, 100000);
std::thread t2(increment, 100000);
t1.join();
t2.join();
std::cout << "Shared data: "<< sharedData<< std::endl;
return 0;
}
std::condition_variable
允許線程等待某個條件成立。例如,生產者-消費者模型:#include<iostream>
#include<thread>
#include <mutex>
#include<condition_variable>
#include<queue>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
std::queue<int> dataQueue;
void producer() {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
dataQueue.push(i);
cv.notify_one(); // 通知消費者有新數據
lock.unlock();
}
}
void consumer() {
while (true) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
cv.wait(lock, [] { return !dataQueue.empty(); }); // 等待有數據
int data = dataQueue.front();
dataQueue.pop();
lock.unlock();
if (data == -1) break; // 特殊值表示結束
std::cout << "Consumed: "<< data<< std::endl;
}
}
int main() {
std::thread p(producer);
std::thread c(consumer);
p.join();
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
dataQueue.push(-1); // 添加特殊值表示結束
cv.notify_one();
}
c.join();
return 0;
}
std::atomic
提供了一種無鎖的方式來保證原子性操作。例如:#include<iostream>
#include<thread>
#include<atomic>
std::atomic<int> sharedData(0);
void increment(int n) {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
++sharedData;
}
}
int main() {
std::thread t1(increment, 100000);
std::thread t2(increment, 100000);
t1.join();
t2.join();
std::cout << "Shared data: "<< sharedData<< std::endl;
return 0;
}
boost.asio
或自行實現一個簡單的線程池。這些策略可以根據不同的場景和需求進行組合使用,以實現高效的多線程處理。請注意,正確地使用多線程需要仔細考慮線程安全、同步和數據競爭等問題,以避免出現錯誤和未定義行為。