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C++ 多线程编程中 mutex 的作用是什么？

PHPz

发布： 2024-05-25 13:12:01

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在多线程编程中，使用互斥锁（mutex）可以防止多个线程同时访问共享数据，从而避免数据竞争和不一致的情况。主要作用包括：1. 保护共享数据；2. 线程同步。c++++ 中可以通过 std::mutex 创建和使用 mutex 对象，获取锁后才能访问共享数据，释放锁后其他线程才能获取锁。

C++ 多线程编程中 mutex 的作用是什么？

C++ 多线程编程中 mutex 的作用

在多线程编程中，当多个线程同时访问共享数据时，可能会导致数据竞争和不一致的情况。为了防止这种情况，可以使用互斥锁（mutex）来保证共享数据在同一时间只被一个线程访问。

什么是 mutex

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Mutex 是一种同步原语，它允许线程对共享资源进行互斥访问。当一个线程获取了 mutex 的锁之后，其他线程就无法获得该锁，直到该线程释放锁为止。

mutex 的作用

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在多线程编程中，mutex 主要有以下作用：

保护共享数据：防止多个线程同时访问共享数据，保证数据的完整性和一致性。
线程同步：控制线程的执行顺序，保证某些操作在特定的顺序下执行。

如何使用 mutex

在 C++ 中，可以使用 std::mutex 来创建和使用 mutex 对象：

// 创建一个 mutex 对象
std::mutex m;

// 获取 mutex 的锁
m.lock();

// 访问共享数据或执行操作

// 释放 mutex 的锁
m.unlock();

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实战案例

下面是一个使用 mutex 保护共享数据的实战案例：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex m;
int shared_data = 0;

void increment_shared_data() {
    m.lock();
    shared_data++;
    m.unlock();
}

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

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

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

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在这个案例中，两个线程同时执行 increment_shared_data() 函数来对 shared_data 进行自增操作。由于 increment_shared_data() 函数中使用了一个 mutex 来保护共享数据，因此保证了两个线程不会同时访问 shared_data，从而避免了数据竞争。

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