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C++ 多執行緒程式設計的最佳實踐

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發布: 2024-05-31 21:33:01
原創
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多線程程式設計理解多線程概念,使用 std::thread 函式庫建立和管理線程,透過互斥鎖、條件變數和原子操作實現同步和通訊。實戰案例:利用多線程進行並行計算,將任務分配給多個線程,並累積結果以提高效率。

C++ 多线程编程的最佳实践

C 多執行緒程式設計的最佳實踐

理解多執行緒概念

多執行緒程式設計是一種並發程式設計範例,它允許同一時間執行多個任務。在 C 中,可以使用 std::thread 函式庫來輕鬆實作多執行緒。

建立和管理線程

要建立線程,可以使用std::thread 建構函式並傳遞一個可呼叫的物件作為參數:

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#include <thread>

 

void print_hello() {

  std::cout << "Hello from a thread!" << std::endl;

}

 

int main() {

  std::thread t(print_hello);

  t.join();  // 等待线程完成执行

  return 0;

}

登入後複製

同步和通訊

當有多個執行緒存取共享資源時,同步和通訊至關重要。 C 提供了多種同步原語,包括:

  • 互斥鎖 (Mutex):允許一次只有一個執行緒存取臨界區。
  • 條件變數 (Condition Variable):允許執行緒等待某個條件滿足。
  • 原子操作 (Atomic Operation):提供執行緒安全的更新和讀取操作。

實戰案例:並行計算

以下是利用多執行緒進行並行計算的實戰案例:

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#include <thread>

#include <vector>

 

std::vector<int> numbers;  // 输入数组

 

void calculate_sum(int start, int end, int& sum) {

  for (int i = start; i < end; i++) {

    sum += numbers[i];

  }

}

 

int main() {

  // 将输入数组分成多个部分

  std::vector<int> parts;

  int part_size = numbers.size() / 4;

  for (int i = 0; i < 4; i++) {

    parts.push_back(i * part_size);

  }

  parts.push_back(numbers.size());

 

  // 创建线程并分配每个部分的任务

  std::vector<std::thread> threads;

  std::vector<int> sums(4);

  for (int i = 0; i < 4; i++) {

    threads.push_back(std::thread(calculate_sum, parts[i], parts[i + 1], std::ref(sums[i])));

  }

 

  // 等待所有线程完成并累加结果

  for (auto& t : threads) {

    t.join();

  }

  int total_sum = accumulate(sums.begin(), sums.end(), 0);

  std::cout << "Total sum: " << total_sum << std::endl;

 

  return 0;

}

登入後複製

透過在多個執行緒上並行計算,該程式可以顯著提高計算效率。

以上是C++ 多執行緒程式設計的最佳實踐的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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