C++11多线程编程(二)——互斥锁mutex用法

2024-01-10 16:23:53 浏览数 (2)

还是那个问题,编程世界中学习一个新的技术点,一定要明白一件事,为什么要出现这个技术点,只有弄懂了这个才能从根本上有学习的动力。那么为什么要出现多线程锁这个东西呢?一句话概括的话。

为了保证数据的准确性!

计算机就是为了计算数据才诞生的,如果不能保证数据准确的话,任何技术都只是空中楼阁,多线程技术也是一样,那么为什么多线程会让数据不准确呢?大家可以看下以下的这个例子

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include <thread>
#include <string>
using namespace std;
 
void thread_task()
{
    for (int i = 0; i < 10; i  )
    {
        cout << "print thread: " << i << endl;
    }
}
int main()
{
    thread t(thread_task);
    for (int i = 0; i > -10; i--)
    {
        cout << "print main: " << i << endl;
    }
    t.join();
    return 0;
 
}

输出结果

大家可以看到产生了一个很奇怪的现象,按理说输出“print thread:”之后应该跟着i的值,但是i的值却跑到“print main:”的后面了,这显然不是我们能要的结果,那为什么会这样呢?因为多线程执行的话,是操作系统内部控制的,一般是通过时间片轮询来轮流执行的,甚至在多核CPU下是并行执行的。

那么怎么解决这个问题呢?以便我们在一个线程里处理完我们所需要的数据之后,然后才将控制权交出呢?这个就是用到锁这个东西。

假设线程A在执行cout << "print thread: " << i << endl;这个代码之前,在前面锁住一下,当线程B想来抢夺控制权的时候,发现这个地方已经被上锁了,无法抢夺,只能等待,等待它释放。执行完那个代码之后就可以释放锁,然后B线程就是来抢夺控制权了,一旦B获得了控制权也给自己上了锁,防止在执行关键地方的时候被别人夺去控制权。那么C 如何实现加锁的过程的呢?

C 当中用到的一个类是mutex,这个中文就是互斥量的意思,顾名思义,就是一个时刻只能有一个访问,以下是代码

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include <thread>
#include <string>
#include <mutex>
using namespace std;
 
mutex mt;
void thread_task()
{
    for (int i = 0; i < 10; i  )
    {
        mt.lock();
        cout << "print thread: " << i << endl;
        mt.unlock();
    }
}
 
int main()
{
    thread t(thread_task);
    for (int i = 0; i > -10; i--)
    {
        mt.lock();
        cout << "print main: " << i << endl;
        mt.unlock();
    }
    t.join();
    return 0;
}

在需要加锁的地方,调用metex的lock()方法,解锁的地方unloc()方法,这样就可以顺序的输出了所需要的结果了。

以上就是C 中关于互斥锁的机制,相当的简单容易理解。

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