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C++ 框架中并发和多线程处理的错误处理策略

王林

发布： 2024-06-12 19:48:01

原创

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在 c++++ 框架中实现并发和多线程时，有效的错误处理策略至关重要，包括同步错误（死锁、饥饿、竞争条件）和异常处理（标准库异常、自定义异常）。具体策略包括 boost.thread 的错误标志/异常、openmp 的错误代码/异常，以及实战案例中展示的 mutex 死锁、自定义异常和 openmp 异常处理。

C++ 框架中并发和多线程处理的错误处理策略

并发和多线程是一种强大的工具，可用于提高应用程序性能和可伸缩性，但它们也引入了新的错误类型和复杂性。在 C++ 框架中实现并发和多线程时，采用有效的错误处理策略对于确保正确性和鲁棒性至关重要。

同步错误

死锁：当多个线程相互等待对方释放锁时发生的错误。
饥饿：当一个线程长时间无法访问临界区时发生的错误。
竞争条件：当多个线程同时访问共享数据并可能导致不一致结果时发生的错误。

异常处理

标准库异常：

std::exception 和子类：表示一般异常。
std::runtime_error 和子类：表示运行时错误。
std::invalid_argument：表示无效参数错误。

自定义异常：

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定义自己的异常类：以提供更多上下文信息和错误处理。
继承自 std::exception：以利用标准库的异常处理功能。

特定框架策略

Boost.Thread：

错误标志：在函数调用中返回一个错误标志，指示成功或失败。
异常：直接抛出异常以报告错误。

OpenMP：

错误代码：在函数调用中返回一个错误代码，表示成功或失败。
异常：仅在严重错误（例如内存不足）时抛出异常。

实战案例

Mutex 死锁：

std::mutex m1, m2;

void f1() {
    m1.lock();
    m2.lock();
    // 处理代码
    m1.unlock();
    m2.unlock();
}

int main() {
    try {
        std::thread t1(f1);
        std::thread t2(f1);
        t1.join();
        t2.join();
    } catch (std::system_error &e) {
        std::cout << "死锁错误： " << e.what() << std::endl;
    }
}

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自定义异常：

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class CustomException : public std::exception {
public:
    CustomException(const std::string& message) : m_message(message) {}
    virtual const char* what() const noexcept override {
        return m_message.c_str();
    }
private:
    std::string m_message;
};

void functionThrowingCustomException() {
    throw CustomException("这是一个自定义异常！");
}

int main() {
    try {
        functionThrowingCustomException();
    } catch (const CustomException& e) {
        std::cout << "自定义异常： " << e.what() << std::endl;
    }
}

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OpenMP 异常：

#pragma omp parallel
{
    #pragma omp critical
    {
        // 处理共享数据
    }
}

int main() {
    omp_set_num_threads(2);
    try {
        #pragma omp parallel
        {
            throw std::runtime_error("OpenMP 异常！"); // 仅在严重的错误时才抛出异常
        }
    } catch (std::exception& e) {
        std::cout << "OpenMP 异常： " << e.what() << std::endl;
    }
}

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以上就是C++ 框架中并发和多线程处理的错误处理策略的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！