如何在Linux下用C++實現線程同步

在 Linux 下，使用 C++ 實現線程同步有多種方法

1. 使用互斥鎖（std::mutex）：

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

std::mutex mtx; // 全局互斥鎖

void print_block(int n, char c) {
    mtx.lock(); // 加鎖
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << c;
    }
    std::cout << std::endl;
    mtx.unlock(); // 解鎖
}

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

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

    return 0;
}

2. 使用條件變量（std::condition_variable）：

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

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;

void print_block(int n, char c) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 加鎖
    while (!ready) { // 如果 ready 為 false，則等待
        cv.wait(lock); // 釋放鎖并等待條件變量
    }
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << c;
    }
    std::cout << std::endl;
    ready = false; // 重置 ready 標志
    cv.notify_one(); // 通知等待的線程
}

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

    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加鎖
        ready = true; // 設置 ready 標志為 true
    } // 鎖在此處自動釋放

    cv.notify_all(); // 通知所有等待的線程

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

    return 0;
}

3. 使用原子操作（std::atomic）：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>

std::atomic<bool> ready(false);

void print_block(int n, char c) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        while (!ready.load()) { // 如果 ready 為 false，則自旋等待
            std::this_thread::yield(); // 讓出 CPU 時間片
        }
        std::cout << c;
        ready.store(false); // 重置 ready 標志
    }
    std::cout << std::endl;
}

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

    ready.store(true); // 設置 ready 標志為 true

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

    return 0;
}

這些示例展示了如何使用 C++ 標準庫中的線程同步原語。在實際應用中，您可能需要根據具體需求選擇合適的同步方法。