在C++中,處理多線程同步的關鍵是使用線程同步原語
std::mutex
類,可以用來創建互斥鎖。使用std::lock_guard
或std::unique_lock
可以自動管理鎖的鎖定和解鎖。示例:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex mtx; // 全局互斥鎖
void print_block(int n, char c) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 自動鎖定互斥鎖
for (int i = 0; i < n; ++i) {
std::cout << c;
}
std::cout << std::endl;
// 鎖會在lock_guard對象銷毀時自動解鎖
}
int main() {
std::thread t1(print_block, 50, '*');
std::thread t2(print_block, 50, '$');
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
std::condition_variable
類,可以用來創建條件變量。使用std::unique_lock
可以自動管理鎖的鎖定和解鎖。示例:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
int data = 0;
void worker() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 自動鎖定互斥鎖
cv.wait(lock, [] { return data != 0; }); // 等待條件滿足
std::cout << "Data is non-zero: " << data << std::endl;
data = 0;
cv.notify_one(); // 喚醒等待的線程
}
int main() {
std::thread t1(worker);
std::thread t2(worker);
{
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
data = 1; // 設置數據,滿足條件
}
cv.notify_all(); // 喚醒所有等待的線程
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
std::atomic
模板類,可以用來創建原子變量。示例:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>
std::atomic<int> counter(0); // 全局原子變量
void increment() {
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
++counter; // 原子遞增操作
}
}
int main() {
std::thread t1(increment);
std::thread t2(increment);
t1.join();
t2.join();
std::cout << "Counter: " << counter << std::endl; // 輸出2000
return 0;
}
這些同步原語可以幫助你在C++中處理多線程同步問題。在實際應用中,你可能需要根據具體需求組合使用這些原語。