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C++ 自身函数在多线程编程中的应用有哪些？

WBOY

发布： 2024-08-18 10:45:03

原创

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c++++ 内置函数为多线程编程提供了以下功能：创建和管理线程：std::thread、std::jthread、std::detach()。保护共享数据：std::mutex、std::condition_variable、std::shared_mutex。同步线程执行：std::join()、std::once_flag、std::call_once()。

C++ 自身函数在多线程编程中的应用有哪些？

C++ 内置函数在多线程编程中的应用

简介

多线程编程需要对并发性和同步进行管理，C++ 提供了许多内置函数来帮助开发者处理这些问题。这些函数主要用于创建和管理线程、保护共享数据以及同步线程执行。

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创建和管理线程

std::thread：创建线程并执行给定的可调用对象或函数。
std::jthread：创建可加入的线程（joinable thread），可以等待其完成。
std::detach()：将线程标记为分离线程，结束后无需等待其完成。

保护共享数据

std::mutex：互斥锁，用于防止多个线程同时访问共享数据。
std::condition_variable：条件变量，用于暂停线程直至特定条件满足。
std::shared_mutex：共享互斥锁，允许多个线程同时读取共享数据，但只能有一个线程写入。

同步线程执行

std::join()：等待一个线程完成执行。
std::once_flag：单次执行标志，确保代码块只执行一次。
std::call_once()：使用std::once_flag执行一次给定的函数。

实战案例

考虑以下示例，它使用 C++ 内置函数来实现多线程文件读取：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>

using namespace std;

void read_file(string filename) {
  ifstream file(filename);
  string line;
  while (getline(file, line)) {
    cout << line << endl;
  }
}

int main() {
  vector<thread> threads;

  threads.push_back(thread(read_file, "file1.txt"));
  threads.push_back(thread(read_file, "file2.txt"));
  threads.push_back(thread(read_file, "file3.txt"));

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

  return 0;
}

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在这个示例中，我们创建了三个线程，每个线程负责读取一个文件。通过使用std::thread和std::join()，我们确保所有线程完成执行后再继续执行主线程。

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