C++ 中如何创建和管理线程?有哪些线程同步机制?

c++++ 中的线程线程是轻量级的执行单元,可实现并发编程。使用 std::thread 类创建线程,并通过互斥锁、条件变量和自旋锁等同步机制维护共享数据的一致性。实战案例展示了使用线程并发计算求和的过程。

C++ 中如何创建和管理线程?有哪些线程同步机制?

C++ 中的线程创建与管理

线程是轻量级的执行单元,与进程共享相同地址空间,可实现并发编程。

创建线程

在 C++ 中,使用 std::thread 类创建线程:

#include void thread_function() {  // 执行线程任务}int main() {  std::thread thread(thread_function);  thread.join();  // 阻塞主线程,直到线程执行完毕  return 0;}

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线程同步机制

为维护线程之间的共享数据一致性,需要使用同步机制:

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互斥锁(Mutex)

#include std::mutex mutex;void thread_function() {  std::lock_guard lock(mutex);  // 对共享数据进行操作}

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条件变量(Condition Variable)

#include std::condition_variable cv;std::mutex cv_mutex;void thread_function() {  std::unique_lock lock(cv_mutex);  cv.wait(lock, [] { return condition_is_met; });  // 条件满足时,继续执行}

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自旋锁(Spinlock)

#include std::atomic_flag spinlock = ATOMIC_FLAG_INIT;void thread_function() {  while (spinlock.test_and_set(std::memory_order_acquire));  // 对共享数据进行操作  spinlock.clear(std::memory_order_release);}

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实战案例

并发计算求和

#include #include std::mutex sum_mutex;long long sum = 0;void add_numbers(const std::vector& numbers) {  for (int num : numbers) {    std::lock_guard lock(sum_mutex);    sum += num;  }}int main() {  std::vector threads;  std::vector numbers = {...};  // 要相加的数字列表  // 创建并执行线程  for (size_t i = 0; i 

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