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C++多线程

news 来源：原创 2025/5/14 7:41:44

线程：

async和thread

锁：

C++11中的std::atomic和std::mutex

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std::lock_guard 是一个 RAII 风格的简单的锁管理器，它在构造时自动加锁，在析构时自动解锁。

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

std::mutex mtx;

void printNumber(int num) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);  // 自动加锁和解锁
    std::cout << "Number: " << num << "\\\\n";
}

int main() {
    std::vector<std::thread> threads;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        threads.emplace_back(printNumber, i);
    }
    for (auto& t : threads) {
        t.join();
    }
    return 0;
}

条件变量（std::condition_variable）用于线程间的同步，允许一个线程等待另一个线程满足某些条件。

配合std::condition_variable::wait() 函数的第一个参数的必须是比lock_guard更灵活控制也更复杂重度的锁：std::unique_lock。它可以RAII自动析构，也可以手动lock/unlock，中间有的代码段就可以释放锁。手动把它unlock之后只是解锁，没有销毁，后续可以按需复用再次 lock/unlock。

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

std::mutex mtx;          // 互斥锁
std::condition_variable cv; // 条件变量
bool ready = false;      // 共享状态标志

// 工作线程函数
void printMessage() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 获取互斥锁
    cv.wait(lock, []{ return ready; });      // 等待条件满足（避免虚假唤醒）
    
    // 此处执行需要同步的操作（当ready为true时）
    std::cout << "Message printed after condition met\n";
    // lock会自动释放（unique_lock析构时）
}

int main() {
    std::thread t(printMessage); // 创建并启动线程
    
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 自动加锁
        ready = true;  // 修改共享状态
        // lock在此作用域结束自动释放
    }
    
    cv.notify_one(); // 通知一个等待线程
    t.join();        // 等待线程结束
    return 0;
}