C++多線程編程之多線程數據共享問題

作者：C語言基礎 2021-03-05 07:38:52

本篇給大家詳細介紹C++多線程編程之多線程數據共享問題，希望能夠幫助到你！

通過容器創建多個線程

#include <vector> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
void printTest(int num)  
{ 
    std::cout << "子線程:" << num << "啟動" << std::endl; 
    std::cout << "子線程:" << num << "結束" << std::endl; 
} 
int main()  
{ 
    std::vector<std::thread* > test; 
    for (int i = 0; i < 10; i++)  
    { 
        test.push_back(new std::thread(printTest, i)); 
    } 
    for (auto& pmove : test) 
    { 
        pmove->join(); 
    } 
    std::cout << "主線程" << std::endl; 
    return 0; 
}

數據共享問題分析只讀數據:穩定安全，不需要特殊處理，直接讀即可

#include <vector> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
std::vector<int> g_data={ 1,2,3 }; 
void printTest(int num)  
{ 
 std::cout << "子線程:" << num << "讀操作" << std::endl; 
 for (auto pmove : g_data)  
 { 
 std::cout << pmove << std::endl; 
 } 
} 
int main()  
{ 
 std::vector<std::thread* > test; 
 for (int i = 0; i < 10; i++)  
 { 
 test.push_back(new std::thread(printTest, i)); 
 } 
 for (auto& pmove : test) 
 { 
 pmove->join(); 
 } 
 std::cout << "主線程" << std::endl; 
 return 0; 
}

有讀有寫：需要做特別處理(寫只做寫，讀只做讀操作，保持共享數據只有唯一操作)，不然會引發崩潰

#include <list> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
class SeaKing  
{ 
public: 
 void makeFriend() 
 { 
 for (int i = 0; i < 100000; i++)  
 { 
 std::cout << "增加一個" << std::endl; 
 mm.push_back(i); 
 } 
 } 
 void breakUp()  
 { 
 for (int i = 0; i < 100000; i++)  
 { 
 if (!mm.empty())  
 { 
 std::cout << "減少一個:"<<mm.front() << std::endl; 
 mm.pop_front(); 
 } 
 else  
 { 
 std::cout << "已空" << std::endl; 
 } 
 } 
 } 
protected: 
 std::list<int> mm; 
}; 
int main()  
{ 
 SeaKing man; 
 std::thread t1(&SeaKing::makeFriend, &man); 
 std::thread t2(&SeaKing::breakUp, &man); 
 t1.join(); 
 t2.join(); 
 return 0; 
} 
//以上程序會異常退出

加鎖的方式解決數據共享問題互斥量mutex: 互斥量可以理解為鎖，他是一個mutex類的對象通過調用成員函數lock函數進行加鎖通過調用成員函數unlock函數進行解鎖

#include <list> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
#include <mutex> //1.包含頭文件 
class SeaKing  
{ 
public: 
 void makeFriend() 
 { 
 for (int i = 0; i < 100000; i++)  
 { 
 m_mutex.lock(); 
 std::cout << "增加一個" << std::endl; 
 mm.push_back(i); 
 m_mutex.unlock(); 
 } 
 } 
 bool readInfo()  
 { 
 m_mutex.lock(); //2.加鎖 
 if (!mm.empty()) 
 { 
 std::cout << "減少一個:" << mm.front() << std::endl; 
 mm.pop_front(); 
 m_mutex.unlock(); 
 return true; 
 } 
 m_mutex.unlock(); 
 return false; 
 } 
 void breakUp()  
 { 
 for (int i = 0; i < 100000; i++) 
 { 
 int result = readInfo(); 
 if (result == false)  
 { 
 std::cout << "已空" << std::endl; 
 } 
 } 
 } 
protected: 
 std::list<int> mm; 
 std::mutex m_mutex; //創建互斥量對象 
}; 
int main()  
{ 
 SeaKing man; 
 std::thread t1(&SeaKing::makeFriend, &man); 
 std::thread t2(&SeaKing::breakUp, &man); 
 t1.join(); 
 t2.join(); 
 return 0; 
}

注意:lock函數與unlock都是成對出現，如果lock了沒有調用unlock會引發異常，abort終止程序通過lock_guard加鎖。

#include <list> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
#include <mutex> 
class SeaKing  
{ 
public: 
    void makeFriend() 
    { 
        std::lock_guard<std::mutex> sbguard(m_mutex); 
        for (int i = 0; i < 100000; i++)  
        { 
            std::cout << "增加一個" << std::endl; 
            mm.push_back(i); 
        } 
    } 
    bool readInfo()  
    { 
        std::lock_guard<std::mutex> sbguard(m_mutex); 
        if (!mm.empty()) 
        { 
            std::cout << "減少一個:" << mm.front() << std::endl; 
            mm.pop_front(); 
            return true; 
        } 
        return false; 
    } 
    void breakUp()  
    { 
        for (int i = 0; i < 100000; i++) 
        { 
            int result = readInfo(); 
            if (result == false)  
            { 
                std::cout << "已空" << std::endl; 
            } 
        } 
    } 
protected: 
    std::list<int> mm; 
    std::mutex m_mutex; 
}; 
int main()  
{ 
    SeaKing man; 
    std::thread t1(&SeaKing::makeFriend, &man); 
    std::thread t2(&SeaKing::breakUp, &man); 
    t1.join(); 
    t2.join(); 
    return 0; 
}

其實lock_guard 在構造函數中進行lock，在析構函數中進行unlock，本質上還是lock與unlock操作。

責任編輯：姜華來源：今日頭條

C++線程編程開發技術