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C++多线程之使用Mutex和Critical_Section

c++
小云
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2023-09-11 11:58:26
栏目: 编程语言

在C++中,我们可以使用互斥锁(Mutex)和临界区(Critical Section)来实现多线程同步。

Mutex:

互斥锁是一种同步机制,它用于确保只有一个线程能够访问共享资源。当一个线程获得了互斥锁后,其他线程必须等待该线程释放锁之后才能获取锁并访问共享资源。

以下是使用互斥锁的基本步骤:

1. 在需要保护的代码段之前创建一个互斥锁对象。

2. 线程进入共享资源之前调用互斥锁的lock()方法。

3. 执行共享资源的代码。

4. 线程完成共享资源的操作后调用互斥锁的unlock()方法来释放锁。

下面是使用互斥锁的示例代码:

#include <iostream>

#include <thread>

#include <mutex>

std::mutex mtx;

void PrintMessage(const std::string& message)

{

    mtx.lock();

    std::cout << message << std::endl;

    mtx.unlock();

}

int main()

{

    std::thread t1(PrintMessage, "Hello");

    std::thread t2(PrintMessage, "World");

    t1.join();

    t2.join();

    return 0;

}

在上述示例中,PrintMessage()函数被两个线程同时调用,但由于使用了互斥锁,每次只有一个线程能够访问std::cout输出流。

Critical Section:

临界区是一段代码,它需要互斥地执行以避免多个线程同时访问共享资源。在Windows环境下,可以使用临界区对象来实现临界区的同步。

以下是使用临界区的基本步骤:

1. 在需要保护的代码段之前创建一个临界区对象。

2. 线程进入共享资源之前调用临界区的EnterCriticalSection()函数。

3. 执行共享资源的代码。

4. 线程完成共享资源的操作后调用临界区的LeaveCriticalSection()函数来离开临界区。

下面是使用临界区的示例代码:

#include <iostream>

#include <thread>

#include <Windows.h>

CRITICAL_SECTION cs;

void PrintMessage(const std::string& message)

{

    EnterCriticalSection(&cs);

    std::cout << message << std::endl;

    LeaveCriticalSection(&cs);

}

int main()

{

    InitializeCriticalSection(&cs);

    std::thread t1(PrintMessage, "Hello");

    std::thread t2(PrintMessage, "World");

    t1.join();

    t2.join();

    DeleteCriticalSection(&cs);

    return 0;

}

在上述示例中,PrintMessage()函数被两个线程同时调用,但由于使用了临界区,每次只有一个线程能够访问std::cout输出流。

无论是使用互斥锁还是临界区,都可以确保在多线程环境下共享资源的安全访问。选择使用哪种同步机制取决于具体的需求和平台。

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