Bagaimana untuk menyegerakkan benang dalam C++?

Penyegerakan benang dalam C++ merujuk kepada menyelaraskan akses benang kepada sumber yang dikongsi untuk mengelakkan persaingan data dan pemusnahan sumber. Untuk melakukan ini, mutex boleh digunakan untuk mengawal akses eksklusif kepada sumber yang dikongsi, dan pembolehubah keadaan boleh digunakan untuk menyelaraskan komunikasi antara benang. Dalam pertempuran sebenar, kunci mutex digunakan untuk mengurus baris gilir tugasan, manakala pembolehubah keadaan digunakan untuk membangkitkan benang menunggu tugasan baharu, dengan itu mencapai pelaksanaan terkoordinasi aplikasi berbilang benang.

Bagaimana untuk menyegerakkan benang dalam C++?

Memahami Penyegerakan Benang

Penyegerakan benang merujuk kepada penyelarasan melaksanakan urutan secara serentak untuk memastikan ia mengakses sumber yang dikongsi dengan teratur. Pelbagai mekanisme penyegerakan tersedia dalam C++ untuk membantu kami mencapai matlamat ini.

Mutex (Mutex)

Mutex ialah kunci yang digunakan untuk mengawal akses eksklusif kepada sumber yang dikongsi. Hanya satu utas dibenarkan untuk memegang kunci mutex pada satu masa, yang menghalang perlumbaan data dan rasuah sumber.

Contoh kod:

#include <thread>
#include <mutex>

int shared_value = 0;

// 创建互斥锁
std::mutex m;

void increment_shared_value() {
  // 获取互斥锁
  m.lock();
  // 临界区：独占访问共享值
  ++shared_value;
  // 释放互斥锁
  m.unlock();
}

Condition Variable (Condition Variable)

Condition variables digunakan untuk menyelaraskan komunikasi antara thread. Satu urutan boleh menggunakan pembolehubah keadaan untuk menunggu syarat tertentu dipenuhi, manakala urutan lain boleh menggunakan notify_one() atau notify_all() untuk membangunkan utas yang menunggu.

Contoh kod:

#include <thread>
#include <condition_variable>

bool condition_met = false;
std::condition_variable cv;
std::mutex m;

void wait_for_condition() {
  // 获取互斥锁
  std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
  
  // 等待条件得到满足
  cv.wait(lock, [] { return condition_met; });
  
  // 条件已得到满足，可以继续执行
  // ...
}

Kes praktikal:

Pertimbangkan program berbilang benang yang memperuntukkan berbilang tugas kepada urutan yang berbeza. Untuk menyelaraskan pelaksanaan tugas, kita boleh menggunakan kunci mutex untuk menghalang berbilang benang daripada mengakses baris gilir tugasan pada masa yang sama. Pembolehubah keadaan boleh digunakan untuk membangkitkan utas menunggu tugasan baharu.

Kesimpulan:

Kunci mutex dan pembolehubah keadaan ialah mekanisme penyegerakan yang berkuasa dalam C++, ia membolehkan kami mengawal akses sumber dan komunikasi antara utas. Dengan memahami dan menggunakan mekanisme ini, kami boleh menulis aplikasi berbilang benang yang teguh yang memanfaatkan sepenuhnya seni bina berbilang teras komputer moden.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk menyegerakkan benang dalam C++?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!