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C++多線程編程之多線程數據共享問題

 通過容器創(chuàng)建多個線程

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  1. #include  
    2.   
  
  
  2. #include  
    3.   
  
  
  3. #include  
    4.   
  
  
  4. void printTest(int num)  
    5.   
  
  
  5. { 
    6.   
  
  
  6.     std::cout << "子線程:" << num << "啟動" << std::endl; 
    7.   
  
  
  7.     std::cout << "子線程:" << num << "結束" << std::endl; 
    8.   
  
  
  8. } 
    9.   
  
  
  9. int main()  
    10.   
  
  
  10. { 
    11.   
  
  
  11.     std::vector test; 
    12.   
  
  
  12.     for (int i = 0; i < 10; i++)  
    13.   
  
  
  13.     { 
    14.   
  
  
  14.         test.push_back(new std::thread(printTest, i)); 
    15.   
  
  
  15.     } 
    16.   
  
  
  16.     for (auto& pmove : test) 
    17.   
  
  
  17.     { 
    18.   
  
  
  18.         pmove->join(); 
    19.   
  
  
  19.     } 
    20.   
  
  
  20.     std::cout << "主線程" << std::endl; 
    21.   
  
  
  21.     return 0; 
    22.   
  
  
  22. } 
    23.

 數據共享問題分析只讀數據:穩(wěn)定安全，不需要特殊處理，直接讀即可

 
 
 
      
  
  
  1. #include  
    2.   
  
  
  2. #include  
    3.   
  
  
  3. #include  
    4.   
  
  
  4. std::vector g_data={ 1,2,3 }; 
    5.   
  
  
  5. void printTest(int num)  
    6.   
  
  
  6. { 
    7.   
  
  
  7.  std::cout << "子線程:" << num << "讀操作" << std::endl; 
    8.   
  
  
  8.  for (auto pmove : g_data)  
    9.   
  
  
  9.  { 
    10.   
  
  
  10.  std::cout << pmove << std::endl; 
    11.   
  
  
  11.  } 
    12.   
  
  
  12. } 
    13.   
  
  
  13. int main()  
    14.   
  
  
  14. { 
    15.   
  
  
  15.  std::vector test; 
    16.   
  
  
  16.  for (int i = 0; i < 10; i++)  
    17.   
  
  
  17.  { 
    18.   
  
  
  18.  test.push_back(new std::thread(printTest, i)); 
    19.   
  
  
  19.  } 
    20.   
  
  
  20.  for (auto& pmove : test) 
    21.   
  
  
  21.  { 
    22.   
  
  
  22.  pmove->join(); 
    23.   
  
  
  23.  } 
    24.   
  
  
  24.  std::cout << "主線程" << std::endl; 
    25.   
  
  
  25.  return 0; 
    26.   
  
  
  26. } 
    27.

 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(fā)崩潰

 
 
 
      
  
  
  1. #include  
    2.   
  
  
  2. #include  
    3.   
  
  
  3. #include  
    4.   
  
  
  4. class SeaKing  
    5.   
  
  
  5. { 
    6.   
  
  
  6. public: 
    7.   
  
  
  7.  void makeFriend() 
    8.   
  
  
  8.  { 
    9.   
  
  
  9.  for (int i = 0; i < 100000; i++)  
    10.   
  
  
  10.  { 
    11.   
  
  
  11.  std::cout << "增加一個" << std::endl; 
    12.   
  
  
  12.  mm.push_back(i); 
    13.   
  
  
  13.  } 
    14.   
  
  
  14.  } 
    15.   
  
  
  15.  void breakUp()  
    16.   
  
  
  16.  { 
    17.   
  
  
  17.  for (int i = 0; i < 100000; i++)  
    18.   
  
  
  18.  { 
    19.   
  
  
  19.  if (!mm.empty())  
    20.   
  
  
  20.  { 
    21.   
  
  
  21.  std::cout << "減少一個:"<  
  
  
  22.  mm.pop_front(); 
    23.   
  
  
  23.  } 
    24.   
  
  
  24.  else  
    25.   
  
  
  25.  { 
    26.   
  
  
  26.  std::cout << "已空" << std::endl; 
    27.   
  
  
  27.  } 
    28.   
  
  
  28.  } 
    29.   
  
  
  29.  } 
    30.   
  
  
  30. protected: 
    31.   
  
  
  31.  std::list mm; 
    32.   
  
  
  32. }; 
    33.   
  
  
  33. int main()  
    34.   
  
  
  34. { 
    35.   
  
  
  35.  SeaKing man; 
    36.   
  
  
  36.  std::thread t1(&SeaKing::makeFriend, &man); 
    37.   
  
  
  37.  std::thread t2(&SeaKing::breakUp, &man); 
    38.   
  
  
  38.  t1.join(); 
    39.   
  
  
  39.  t2.join(); 
    40.   
  
  
  40.  return 0; 
    41.   
  
  
  41. } 
    42.   
  
  
  42. //以上程序會異常退出 
    43.

 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

 
 
 
      
  
  
  1. #include  
    2.   
  
  
  2. #include  
    3.   
  
  
  3. #include  
    4.   
  
  
  4. #include  //1.包含頭文件 
    5.   
  
  
  5. class SeaKing  
    6.   
  
  
  6. { 
    7.   
  
  
  7. public: 
    8.   
  
  
  8.  void makeFriend() 
    9.   
  
  
  9.  { 
    10.   
  
  
  10.  for (int i = 0; i < 100000; i++)  
    11.   
  
  
  11.  { 
    12.   
  
  
  12.  m_mutex.lock(); 
    13.   
  
  
  13.  std::cout << "增加一個" << std::endl; 
    14.   
  
  
  14.  mm.push_back(i); 
    15.   
  
  
  15.  m_mutex.unlock(); 
    16.   
  
  
  16.  } 
    17.   
  
  
  17.  } 
    18.   
  
  
  18.  bool readInfo()  
    19.   
  
  
  19.  { 
    20.   
  
  
  20.  m_mutex.lock(); //2.加鎖 
    21.   
  
  
  21.  if (!mm.empty()) 
    22.   
  
  
  22.  { 
    23.   
  
  
  23.  std::cout << "減少一個:" << mm.front() << std::endl; 
    24.   
  
  
  24.  mm.pop_front(); 
    25.   
  
  
  25.  m_mutex.unlock(); 
    26.   
  
  
  26.  return true; 
    27.   
  
  
  27.  } 
    28.   
  
  
  28.  m_mutex.unlock(); 
    29.   
  
  
  29.  return false; 
    30.   
  
  
  30.  } 
    31.   
  
  
  31.  void breakUp()  
    32.   
  
  
  32.  { 
    33.   
  
  
  33.  for (int i = 0; i < 100000; i++) 
    34.   
  
  
  34.  { 
    35.   
  
  
  35.  int result = readInfo(); 
    36.   
  
  
  36.  if (result == false)  
    37.   
  
  
  37.  { 
    38.   
  
  
  38.  std::cout << "已空" << std::endl; 
    39.   
  
  
  39.  } 
    40.   
  
  
  40.  } 
    41.   
  
  
  41.  } 
    42.   
  
  
  42. protected: 
    43.   
  
  
  43.  std::list mm; 
    44.   
  
  
  44.  std::mutex m_mutex; //創(chuàng)建互斥量對象 
    45.   
  
  
  45. }; 
    46.   
  
  
  46. int main()  
    47.   
  
  
  47. { 
    48.   
  
  
  48.  SeaKing man; 
    49.   
  
  
  49.  std::thread t1(&SeaKing::makeFriend, &man); 
    50.   
  
  
  50.  std::thread t2(&SeaKing::breakUp, &man); 
    51.   
  
  
  51.  t1.join(); 
    52.   
  
  
  52.  t2.join(); 
    53.   
  
  
  53.  return 0; 
    54.   
  
  
  54. } 
    55.

 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(fā)異常，abort終止程序通過lock_guard加鎖。

 
 
 
      
  
  
  1. #include  
    2.   
  
  
  2. #include  
    3.   
  
  
  3. #include  
    4.   
  
  
  4. #include  
    5.   
  
  
  5. class SeaKing  
    6.   
  
  
  6. { 
    7.   
  
  
  7. public: 
    8.   
  
  
  8.     void makeFriend() 
    9.   
  
  
  9.     { 
    10.   
  
  
  10.         std::lock_guard sbguard(m_mutex); 
    11.   
  
  
  11.         for (int i = 0; i < 100000; i++)  
    12.   
  
  
  12.         { 
    13.   
  
  
  13.             std::cout << "增加一個" << std::endl; 
    14.   
  
  
  14.             mm.push_back(i); 
    15.   
  
  
  15.         } 
    16.   
  
  
  16.     } 
    17.   
  
  
  17.     bool readInfo()  
    18.   
  
  
  18.     { 
    19.   
  
  
  19.         std::lock_guard sbguard(m_mutex); 
    20.   
  
  
  20.         if (!mm.empty()) 
    21.   
  
  
  21.         { 
    22.   
  
  
  22.             std::cout << "減少一個:" << mm.front() << std::endl; 
    23.   
  
  
  23.             mm.pop_front(); 
    24.   
  
  
  24.             return true; 
    25.   
  
  
  25.         } 
    26.   
  
  
  26.         return false; 
    27.   
  
  
  27.     } 
    28.   
  
  
  28.     void breakUp()  
    29.   
  
  
  29.     { 
    30.   
  
  
  30.         for (int i = 0; i < 100000; i++) 
    31.   
  
  
  31.         { 
    32.   
  
  
  32.             int result = readInfo(); 
    33.   
  
  
  33.             if (result == false)  
    34.   
  
  
  34.             { 
    35.   
  
  
  35.                 std::cout << "已空" << std::endl; 
    36.   
  
  
  36.             } 
    37.   
  
  
  37.         } 
    38.   
  
  
  38.     } 
    39.   
  
  
  39. protected: 
    40.   
  
  
  40.     std::list mm; 
    41.   
  
  
  41.     std::mutex m_mutex; 
    42.   
  
  
  42. }; 
    43.   
  
  
  43. int main()  
    44.   
  
  
  44. { 
    45.   
  
  
  45.     SeaKing man; 
    46.   
  
  
  46.     std::thread t1(&SeaKing::makeFriend, &man); 
    47.   
  
  
  47.     std::thread t2(&SeaKing::breakUp, &man); 
    48.   
  
  
  48.     t1.join(); 
    49.   
  
  
  49.     t2.join(); 
    50.   
  
  
  50.     return 0; 
    51.   
  
  
  51. } 
    52.

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


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