C++多线程编程和同步机制实例演示
作者：小万哥
多线程编程基础
在C++中，使用<thread>库来创建和管理线程。线程可以通过函数、成员函数或者Lambda表达式来实现。
以下是一个使用Lambda表达式来创建线程的例子：
#include <thread>
#include <iostream>
int main() {
std::thread t([](){
std::cout << "Hello from thread " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
});
t.join();
return 0;
}上述代码创建了一个线程并输出了该线程的ID。在创建线程时，需要将线程函数作为参数传递给std::thread。
在上述例子中，我们使用了Lambda表达式来定义线程函数，该表达式会输出一行文本。
同步机制
多线程编程中最常见的问题是数据竞争和死锁。为了避免这些问题，我们需要使用同步机制来控制线程的访问。
互斥量
互斥量是C++中最常用的同步机制之一。互斥量可以保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源。
以下是一个使用互斥量来保护共享资源的例子：
#include <thread>
#include <mutex>
#include <iostream>
std::mutex mtx;
void thread_func() {
mtx.lock();
std::cout << "Hello from thread " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
mtx.unlock();
}
int main() {
std::thread t1(thread_func);
std::thread t2(thread_func);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}上述代码创建了两个线程，并使用互斥量来保护共享资源。在线程函数中，我们先调用mtx.lock()函数来锁定互斥量，然后访问共享资源，最后再调用mtx.unlock()函数来释放互斥量。
在上述例子中，我们使用了两个线程来访问共享资源，但是只有一个线程可以访问该资源。
这是因为在一个线程访问共享资源时，该资源会被锁定，其他线程无法访问该资源，直到该线程释放互斥量为止。
条件变量
条件变量是C++中另一个常用的同步机制。条件变量可以让线程在某些条件满足时才继续执行，否则就等待。
以下是一个使用条件变量来同步线程的例子：
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <iostream>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;
void consumer() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
cv.wait(lock, [](){ return ready; });
std::cout << "Hello from consumer thread " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
}
void producer() {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
ready = true;
cv.notify_one();
}
int main() {
std::thread t1(consumer);
std::thread t2(producer);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}上述代码创建了两个线程，一个生产者线程和一个消费者线程。生产者线程在1秒后将ready变量设置为true，然后通知消费者线程继续执行。
消费者线程等待条件变量cv，直到ready变量的值为true为止。
在该例子中，我们使用了条件变量来同步生产者和消费者线程。
结论
多线程编程和同步机制是C++中非常重要的主题。本文介绍了多线程编程的基本概念和使用方法，以及互斥量和条件变量等常用的同步机制。
希望这篇文章对你有所帮助，更多关于C++多线程同步机制的资料请关注脚本之家其它相关文章！