C++线程类如何处理线程间的通信

在C++中，可以使用标准库中的std::thread类来创建和管理线程。为了实现线程间的通信，你可以使用以下方法：

使用互斥锁（std::mutex）和条件变量（std::condition_variable）：

互斥锁用于保护共享数据，确保同一时间只有一个线程能访问共享数据。条件变量用于线程间的同步，当一个线程需要等待另一个线程更新共享数据时，可以使用条件变量。

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

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
int shared_data = 0;

void thread1() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
    shared_data = 42;
    cv.notify_one();
}

void thread2() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
    cv.wait(lock, [] { return shared_data == 42; });
    std::cout << "Thread 2 received data: "<< shared_data<< std::endl;
}

int main() {
    std::thread t1(thread1);
    std::thread t2(thread2);

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

    return 0;
}

使用原子操作（std::atomic）：

原子操作是线程安全的，可以在不使用互斥锁的情况下实现线程间的通信。原子操作提供了一种在多线程环境中安全地访问共享数据的方式。

#include<iostream>
#include<thread>
#include<atomic>

std::atomic<int> shared_data(0);

void thread1() {
    shared_data.store(42, std::memory_order_release);
}

void thread2() {
    int value = shared_data.load(std::memory_order_acquire);
    std::cout << "Thread 2 received data: "<< value<< std::endl;
}

int main() {
    std::thread t1(thread1);
    std::thread t2(thread2);

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

    return 0;
}

使用消息队列或其他数据结构：

你还可以使用消息队列、阻塞队列或其他数据结构来实现线程间的通信。例如，可以使用std::queue和std::mutex来实现一个简单的生产者-消费者模型。

#include<iostream>
#include<thread>
#include<queue>
#include <mutex>
#include<condition_variable>

std::queue<int> message_queue;
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;

void producer() {
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        message_queue.push(i);
        cv.notify_one();
    }
}

void consumer() {
    while (true) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        cv.wait(lock, [] { return !message_queue.empty(); });
        int message = message_queue.front();
        message_queue.pop();
        if (message == -1) {
            break;
        }
        std::cout << "Received message: "<< message<< std::endl;
    }
}

int main() {
    std::thread t1(producer);
    std::thread t2(consumer);

    t1.join();

    {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        message_queue.push(-1);
        cv.notify_one();
    }

    t2.join();

    return 0;
}

这些方法可以帮助你实现C++线程间的通信。选择合适的方法取决于你的具体需求和场景。

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