C++ 동시 프로그래밍: 병렬 스레드에서 리소스 할당을 관리하는 방법은 무엇입니까?

다중 스레드 프로그램에서 C++는 뮤텍스 잠금 및 원자 유형을 사용하여 공유 리소스에 대한 스레드의 올바른 액세스를 보장합니다. 뮤텍스 잠금: std::mutex 클래스는 뮤텍스 잠금을 생성하여 한 번에 하나의 스레드만 공유 리소스에 액세스할 수 있도록 허용하여 데이터 경합을 방지합니다. 원자 유형: std::atomic는 여러 스레드가 동시에 동일한 변수를 수정하는 것을 방지하는 원자 작업을 제공하여 스레드 안전성을 보장합니다.

C++ 동시 프로그래밍: 병렬 스레드에서 리소스 할당 관리

멀티 스레드 프로그래밍에서 리소스 할당 관리는 데이터 경합을 방지하고 프로그램 정확성을 보장하는 데 중요합니다. C++는 뮤텍스 잠금 및 원자 유형을 포함하여 리소스 할당을 구현하기 위한 여러 동기화 메커니즘을 제공합니다.

1. 뮤텍스 잠금

뮤텍스 잠금은 한 번에 하나의 스레드만 공유 리소스에 액세스할 수 있도록 허용하는 동기화 메커니즘입니다. C++에서는 std::mutex 클래스를 사용하여 뮤텍스 잠금을 생성할 수 있습니다. std::mutex类来创建互斥锁。

代码范例：

std::mutex mtx;

void thread_function() {
  std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
  // 对共享资源进行操作
}

在这个示例中，std::lock_guard是一个RAII（资源获取即初始化）包装器，它在函数作用域的生存期内锁定互斥锁。

2. 原子类型

原子类型是线程安全的内置类型，可以执行原子操作。它们防止多个线程同时修改同一个变量，从而避免数据竞争。C++标准库提供了一些原子类型，如std::atomic<T>

코드 예:

std::atomic<int> counter;

void thread_function() {
  counter++; // 执行原子增量操作
}

이 예에서 std::lock_guard는 Lock 함수 범위의 수명 동안 뮤텍스를 잠그는 RAII(Resource Acquisition, 즉 초기화) 래퍼입니다.

2. 원자 유형

원자 유형은 원자 작업을 수행할 수 있는 스레드로부터 안전한 내장 유형입니다. 여러 스레드가 동시에 동일한 변수를 수정하는 것을 방지하여 데이터 경합을 방지합니다. C++ 표준 라이브러리는 std::atomic<T>와 같은 일부 원자 유형을 제공합니다.

코드 예:

std::mutex mtx;
std::queue<int> queue;

void producer_thread() {
  while (true) {
    std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
    queue.push(rand());
  }
}

void consumer_thread() {
  while (true) {
    std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
    if (!queue.empty()) {
      std::cout << queue.front() << std::endl;
      queue.pop();
    }
  }
}

int main() {
  std::thread t1(producer_thread);
  std::thread t2(consumer_thread);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

🎜실용 사례🎜🎜🎜생산자 스레드가 데이터를 생성하고 소비자 스레드가 데이터를 소비하는 생산자-소비자 문제를 생각해 보세요. 리소스는 데이터 경합을 방지하기 위해 뮤텍스로 보호해야 하는 공유 큐입니다. 🎜🎜🎜코드 예: 🎜🎜rrreee🎜이 예에서는 생산자 스레드와 소비자 스레드가 동시에 대기열에 액세스하지 못하도록 공유 대기열을 보호하는 데 뮤텍스가 사용됩니다. 🎜

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