哪些 C++ 函数库函数是多线程安全的?

c++++ 多线程安全库函数提供了多线程环境中的安全数据操作:std::atomic:提供原子类型,进行原子读取和写入操作,确保同时只有一个线程修改值。std::mutex:提供互斥量,允许线程独占访问共享资源,通过 lock() 和 unlock() 函数获取和释放。std::condition_variable:提供条件变量,允许线程等待特定事件发生,与互斥量结合使用。

哪些 C++ 函数库函数是多线程安全的?

C++ 中的多线程安全库函数

在多线程环境中,线程安全至关重要,以防止意外修改共享资源。C++ 标准库提供了多种多线程安全的函数,可帮助您编写健壮的多线程程序。

std::atomic

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此库提供了一组原子类型,允许线程安全地操作基本数据类型。原子类型提供原子读取和写入操作,确保没有其他线程同时修改该值。

实战案例:线程安全计数器

#include #include // 定义一个原子整数 counterstd::atomic counter(0);// 线程函数,递增计数器void incrementCounter() {    counter++;}int main() {    // 创建 10 个线程    std::thread threads[10];    // 启动线程来递增计数器    for (int i = 0; i < 10; i++) {        threads[i] = std::thread(incrementCounter);    }    // 加入线程    for (int i = 0; i < 10; i++) {        threads[i].join();    }    // 打印最终计数    std::cout << "最终计数:" << counter << std::endl;    return 0;}

std::mutex

此库提供了一个互斥量类,允许线程独占访问共享资源。互斥量可以通过 lock()unlock() 函数获得和释放。

实战案例:临界区

#include #include std::mutex m; // 定义一个互斥量void accessSharedResource() {    // 获取互斥量    m.lock();    // 访问共享资源    // 释放互斥量    m.unlock();}int main() {    // 为 10 个线程创建互斥量    std::thread threads[10];    // 启动线程    for (int i = 0; i < 10; i++) {        threads[i] = std::thread(accessSharedResource);    }    // 加入线程    for (int i = 0; i < 10; i++) {        threads[i].join();    }    return 0;}

std::condition_variable

此库提供了一个条件变量类,允许线程等待特定事件发生。条件变量与互斥量一起使用。

实战案例:生产者-消费者问题

#include #include #include std::mutex m; // 定义一个互斥量std::condition_variable cv; // 定义条件变量bool ready = false; // 布尔标志表示生产者是否已生产void producer() {    // 获取互斥量    m.lock();    // 生产数据    std::cout << "生产者生产数据" << std::endl;    ready = true;    // 唤醒消费者线程    cv.notify_one();    // 释放互斥量    m.unlock();}void consumer() {    // 获取互斥量    m.lock();    // 等待生产者生产数据    while (!ready) {        cv.wait(m);    }    // 消费数据    std::cout << "消费者消费数据" << std::endl;    ready = false;    // 释放互斥量    m.unlock();}int main() {    // 为生产者和消费者线程创建互斥量、条件变量和布尔标志    std::thread producerThread(producer);    std::thread consumerThread(consumer);    // 加入线程    producerThread.join();    consumerThread.join();    return 0;}

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