C++多线程编程之多线程数据共享问题

通过容器创建多个线程

#include <vector> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
void printTest(int num)  
{ 
    std::cout << "子线程:" << num << "启动" << std::endl; 
    std::cout << "子线程:" << num << "结束" << 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 << "主线程" << std::endl; 
    return 0; 
} 

数据共享问题分析只读数据:稳定安全，不需要特殊处理，直接读即可

#include <vector> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
std::vector<int> g_data={ 1,2,3 }; 
void printTest(int num)  
{ 
 std::cout << "子线程:" << num << "读操作" << 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 << "主线程" << std::endl; 
 return 0; 
} 

有读有写：需要做特别处理(写只做写，读只做读操作，保持共享数据只有唯一操作)，不然会引发崩溃

#include <list> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
class SeaKing  
{ 
public: 
 void makeFriend() 
 { 
 for (int i = 0; i < 100000; i++)  
 { 
 std::cout << "增加一个" << std::endl; 
 mm.push_back(i); 
 } 
 } 
 void breakUp()  
 { 
 for (int i = 0; i < 100000; i++)  
 { 
 if (!mm.empty())  
 { 
 std::cout << "减少一个:"<<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; 
} 
//以上程序会异常退出 

加锁的方式解决数据共享问题互斥量mutex: 互斥量可以理解为锁，他是一个mutex类的对象通过调用成员函数lock函数进行加锁通过调用成员函数unlock函数进行解锁

#include <list> 
#include <iostream> 
#include <thread> 
#include <mutex> //1.包含头文件 
class SeaKing  
{ 
public: 
 void makeFriend() 
 { 
 for (int i = 0; i < 100000; i++)  
 { 
 m_mutex.lock(); 
 std::cout << "增加一个" << std::endl; 
 mm.push_back(i); 
 m_mutex.unlock(); 
 } 
 } 
 bool readInfo()  
 { 
 m_mutex.lock(); //2.加锁 
 if (!mm.empty()) 
 { 
 std::cout << "减少一个:" << 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; //创建互斥量对象 
}; 
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函数与unlock都是成对出现，如果lock了没有调用unlock会引发异常，abort终止程序通过lock_guard加锁。

#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 << "增加一个" << std::endl; 
            mm.push_back(i); 
        } 
    } 
    bool readInfo()  
    { 
        std::lock_guard<std::mutex> sbguard(m_mutex); 
        if (!mm.empty()) 
        { 
            std::cout << "减少一个:" << 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; 
} 

其实lock_guard 在构造函数中进行lock，在析构函数中进行unlock，本质上还是lock与unlock操作。

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