C++多線程在Linux下的應用實例

在Linux下，C++多線程的應用實例非常廣泛，包括服務器程序、圖形界面程序、并發處理任務等。下面是一個簡單的C++多線程應用實例，使用C++11標準庫中的<thread>頭文件來實現兩個線程并發執行任務。

示例代碼

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex mtx; // 創建互斥鎖

// 共享數據
int sum = 0;
int diff = 0;
int prod = 1;
double quotient = 1;

// 線程函數
void add(int a, int b) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 加鎖
    sum = a + b;
    lock.unlock(); // 解鎖
}

void subtract(int a, int b) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 加鎖
    diff = a - b;
    lock.unlock(); // 解鎖
}

void multiply(int a, int b) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 加鎖
    prod = a * b;
    lock.unlock(); // 解鎖
}

void divide(double a, double b) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 加鎖
    if (b != 0) {
        quotient = a / b;
    } else {
        quotient = 0; // 防止除以零
    }
    lock.unlock(); // 解鎖
}

int main() {
    int a = 10;
    int b = 2;

    // 創建線程
    std::thread addThread(add, a, b);
    std::thread subtractThread(subtract, a, b);
    std::thread multiplyThread(multiply, a, b);
    std::thread divideThread(divide, a, b);

    // 等待線程完成
    addThread.join();
    subtractThread.join();
    multiplyThread.join();
    divideThread.join();

    // 輸出結果
    std::cout << "加法結果: " << sum << std::endl;
    std::cout << "減法結果: " << diff << std::endl;
    std::cout << "乘法結果: " << prod << std::endl;
    std::cout << "除法結果: " << quotient << std::endl;

    return 0;
}

代碼解釋

1. 頭文件包含：

   • #include <iostream>：用于輸入輸出操作。
   • #include <thread>：用于創建和管理線程。
   • #include <mutex>：用于同步訪問共享數據。

2. 全局變量：

   • sum、diff、prod、quotient：共享數據，用于存儲加法、減法、乘法和除法的結果。
   • mtx：互斥鎖，用于保護共享數據的訪問。

3. 線程函數：

   • add、subtract、multiply、divide：分別實現加法、減法、乘法和除法運算。每個函數內部使用std::unique_lock對互斥鎖進行加鎖和解鎖，以確保同一時間只有一個線程可以訪問共享數據。

4. 主函數：

   • 定義兩個整數a和b。
   • 創建四個線程，分別執行加法、減法、乘法和除法運算。
   • 使用join方法等待所有線程完成。
   • 輸出各個運算的結果。

編譯和運行

確保你的系統已經安裝了C++11或更高版本的編譯器，例如g++。然后可以使用以下命令編譯和運行代碼：

g++ -std=c++11 -pthread -o multi_thread_example multi_thread_example.cpp
./multi_thread_example

運行后，你將看到加法、減法、乘法和除法的結果輸出到控制臺。

這個示例展示了如何在Linux下使用C++多線程來并發執行任務，并通過互斥鎖保護共享數據的訪問。你可以根據實際需求擴展這個示例，實現更復雜的多線程應用。