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C++ 函数的艺术：并发编程与多线程，提升程序性能

PHPz

发布： 2024-09-13 16:42:02

原创

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如何使用 c++++ 并发库进行并发编程？使用 c++ stl 并发原语，包括：std::thread、std::mutex、std::condition_variable 和 std::future。创建线程、使用互斥锁同步共享资源访问，使用条件变量等待事件，使用 future 处理异步操作。实践技巧包括减少锁争用、并行化临界部分、使用协作型任务、优化同步原语。

C++ 函数的艺术：并发编程与多线程，提升程序性能

C++ 函数的艺术：并发编程与多线程

并发编程和多线程是提升应用程序性能的强大技术。C++ 提供了丰富的并发库，本文将介绍如何使用这些库来创建可扩展、高效的应用程序。

并发库

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C++ 线程库 (STL) 提供了一系列 C++ 标准库中的并发原语，包括：

std::thread：创建并管理线程。
std::mutex：用于同步访问共享资源。
std::condition_variable：用于等待事件。
std::future：用于异步操作的高级抽象。

实战案例

以下是一个计算质数的并发程序示例：

#include <vector>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex m;
std::vector<int> primes;

void findPrimes(int start, int end) {
  for (int i = start; i <= end; i++) {
    if (isPrime(i)) {
      std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
      primes.push_back(i);
    }
  }
}

int main() {
  const int numThreads = 4;
  const int range = 10000;
  std::vector<std::thread> threads;

  for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
    int start = i * range / numThreads;
    int end = (i + 1) * range / numThreads - 1;
    threads.emplace_back(findPrimes, start, end);
  }

  for (auto& thread : threads) {
    thread.join();
  }

  std::sort(primes.begin(), primes.end());
  for (auto prime : primes) {
    std::cout << prime << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

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优化技巧

以下是优化并发代码的一些技巧：