0

0

c++怎么使用std::thread和mutex_c++多线程与互斥锁的使用方法详解

冰火之心

冰火之心

发布时间:2025-11-25 15:03:35

|

785人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::thread用于创建线程执行函数,std::mutex配合std::lock_guard保护共享数据防止竞争,确保多线程程序安全高效运行。

c++怎么使用std::thread和mutex_c++多线程与互斥锁的使用方法详解

在C++中使用多线程,std::threadstd::mutex 是最基础且关键的工具。它们定义在 头文件中,能帮助我们创建并发任务并保护共享数据不被多个线程同时修改。

1. 创建线程:std::thread 的基本用法

std::thread 用于启动一个新线程执行函数。你可以传入普通函数、lambda表达式或仿函数(functor)。

示例:

#include 
#include 

void say_hello() {
    std::cout << "Hello from thread " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
}

int main() {
    std::thread t(say_hello);  // 启动线程
    t.join();                  // 等待线程结束
    return 0;
}

注意:join() 表示主线程等待子线程执行完毕。如果不调用 join() 或 detach(),程序终止时会调用 std::terminate()。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

你也可以传递参数给线程函数:

void print_number(int n) {
    std::cout << "Number: " << n << std::endl;
}

std::thread t(print_number, 42);
t.join();

2. 使用互斥锁保护共享数据:std::mutex

当多个线程访问同一变量时,可能出现数据竞争(data race),导致结果不可预测。使用 std::mutex 可以防止这种情况。

Removal.AI
Removal.AI

AI移出图片背景工具

下载

例如,两个线程同时对一个全局计数器加1:

#include 
#include 
#include 

int counter = 0;
std::mutex mtx;  // 定义互斥锁

void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        mtx.lock();      // 加锁
        ++counter;       // 安全修改共享数据
        mtx.unlock();    // 解锁
    }
}

int main() {
    std::thread t1(increment);
    std::thread t2(increment);

    t1.join();
    t2.join();

    std::cout << "Final counter value: " << counter << std::endl;
    return 0;
}

上面代码中,每次修改 counter 前都先获取锁,避免两个线程同时写入。

3. 更安全的锁管理:std::lock\_guard

手动调用 lock() 和 unlock() 容易出错,比如忘记解锁或异常导致跳过 unlock。推荐使用 std::lock_guard 实现 RAII(资源获取即初始化)自动管理锁。

改写上面的 increment 函数:

void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::lock_guard guard(mtx);  // 构造时加锁,析构时自动解锁
        ++counter;
    }
}

即使循环中抛出异常,lock_guard 也会确保释放锁,避免死锁。

4. 常见使用场景与注意事项

  • 每个需要同步的共享资源应配一个 mutex,不要多个资源共用一个锁,否则降低并发效率。
  • 避免死锁:如果必须使用多个锁,始终按相同顺序加锁。
  • 线程函数尽量不要直接操作全局变量,可通过参数传递数据。
  • 考虑使用 std::atomic 替代 mutex 用于简单类型(如计数器),性能更高。

基本上就这些。掌握 std::thread 启动线程,配合 std::mutex 和 std::lock_guard 保护共享资源,是C++多线程编程的基础。实际开发中还可结合 std::condition_variable 实现线程通信,但那是进阶内容了。

相关专题

更多
全局变量怎么定义
全局变量怎么定义

本专题整合了全局变量相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

75

2025.09.18

python 全局变量
python 全局变量

本专题整合了python中全局变量定义相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

96

2025.09.18

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

315

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

537

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

194

2025.08.29

lambda表达式
lambda表达式

Lambda表达式是一种匿名函数的简洁表示方式,它可以在需要函数作为参数的地方使用,并提供了一种更简洁、更灵活的编码方式,其语法为“lambda 参数列表: 表达式”,参数列表是函数的参数,可以包含一个或多个参数,用逗号分隔,表达式是函数的执行体,用于定义函数的具体操作。本专题为大家提供lambda表达式相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

204

2023.09.15

python lambda函数
python lambda函数

本专题整合了python lambda函数用法详解,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

190

2025.11.08

Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)
Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)

本专题系统讲解 Java 在桌面应用开发领域的实战应用,重点围绕 JavaFX 框架,涵盖界面布局、控件使用、事件处理、FXML、样式美化(CSS)、多线程与UI响应优化,以及桌面应用的打包与发布。通过完整示例项目,帮助学习者掌握 使用 Java 构建现代化、跨平台桌面应用程序的核心能力。

36

2026.01.14

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Excel 教程
Excel 教程

共162课时 | 11.7万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.7万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号