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C++11并发与多线程笔记(4)创建多个线程、数据共享问题解析、案例代码

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

C++11并发与多线程笔记(4)创建多个线程、数据共享问题解析、案例代码

文章目录
  • 1、创建和等待多个线程
    • 1.1 范例
    • 1.2 总结
  • 2、数据共享问题分析
    • 2.1 只读的数据
    • 2.2 有读有写的数据
    • 2.3 其他案例
  • 3、共享数据的保护案例代码

1、创建和等待多个线程 1.1 范例
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

void myprint(int inum)
{
	cout << "myprint线程开始执行了,线程编号=" << inum << endl;
	//......
	cout << "myprint线程执行结束了,线程编号=" << inum << endl;
	return;
}

int main()
{
	vector  mythreads;	//用于存放线程的vector

	//创建10个线程,线程入口函数统一使用myprint
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		mythreads.push_back(thread(myprint, i));	//创建10个线程,同时这10个线程已经开始执行
	}

	for (auto iter = mythreads.begin(); iter != mythreads.end(); iter++)
	{
		iter->join();	//等待十个线程都返回
	}

	cout << "I live China!" << endl;	//最后执行这句,整个进程退出


	return 0;
}

代码运行结果如下:

结果表明,当有多个子线程时,多线程执行顺序是乱的。

1.2 总结
  • 多个线程执行顺序是乱的,跟操作系统内部对线程的运行调度机制有关。
  • 主线程等待所有子线程运行结束,最后主线程结束。推荐这种join()的写法,更容易写出稳定的程序。
  • 把thread对象放入到容器里管理,看起来像个thread对象数组,这对我们一次创建大量的线程并对大量线程进行管理很方便。
2、数据共享问题分析 2.1 只读的数据

示例代码:

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

vector g_v = { 1,2,3 };	//共享数据,只读

void myprint(int inum)
{
	cout << "线程id为:" << std::this_thread::get_id() << "的线程 打印g_v值:" << g_v[0] << g_v[1] << g_v[2] << endl;
    
	return;
}

int main()
{
	vector  mythreads;	//用于存放线程的vector

	//创建10个线程,线程入口函数统一使用myprint
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		mythreads.push_back(thread(myprint, i));	//创建10个线程,同时这10个线程已经开始执行
	}

	for (auto iter = mythreads.begin(); iter != mythreads.end(); iter++)
	{
		iter->join();	//等待十个线程都返回
	}

	cout << "I live China!" << endl;	//最后执行这句,整个进程退出


	return 0;
}

执行结果如下:

  • 只读数据:安全稳定,不需要什么特别处理手段,直接读就可以。
2.2 有读有写的数据
  • 例如:2个线程写,8个线程读,如果代码没有特别的处理,那程序肯定崩溃;
  • 最简单的不被崩溃处理,读的时候不能写,写的时候不能读。2个线程不能同时写,8个线程不能同时读;
  • 写的动作分多步的话,由于任务切换,导致各种诡异事情发生(最可能的诡异事情还是崩溃)。
2.3 其他案例
  • 数据共享
  • 买火车票
3、共享数据的保护案例代码

网络服务器

  • 两个自己创建的线程,一个线程收集玩家命令(用一个数字代表玩家发来的命令),并把命令数据写到一个队列中。
  • 另外一个线程,从队列中取出玩家发送来的命令,解析,然后执行玩家需要的动作。
  • 准备用成员函数作为线程函数的方法来写线程。

错误范例代码:

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

class A
{
public:
	//把收到的消息(玩家命令)入到一个队列的线程
	void inMsgRecvQueue()
	{
		for (int i = 0; i < 10000; i++)
		{
			cout << "inMsgRecvQueue()执行,插入一个元素:" << i << endl;
			msgRecvQueue.push_back(i);
		}
	}

	//把数据从消息队列中取出的线程
	void outMsgRecvQueue()
	{
		for (int i = 0; i < 10000; i++)
		{
			if (!msgRecvQueue.empty())
			{
				//消息不为空
				int command = msgRecvQueue.front();		//返回第一个元素,但不检查元素是否存在
				msgRecvQueue.pop_front();							//移除第一个元素,但不返回
				//接下来就考虑处理数据......

			}
			else
			{
				//消息队列为空
				cout << "outMsgRecvQueue()执行,但目前消息队列中为空" << i << endl;
			}
		}
	}

private:
	list msgRecvQueue;		//容器,专门用于代表玩家给咱们发送过来的命令

};

int main()
{
	A myobja;
	thread myOutnMsgObj(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);
	thread myInMsgObj(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);

	myInMsgObj.join();
	myOutnMsgObj.join();


	cout << "I live China!" << endl;	//最后执行这句,整个进程退出


	return 0;
}

运行时会发生异常,如图:

说明程序处于不稳定状态,一个不停地往里面写,一个不停地读,读完又删,没有秩序就容易造成混乱,引发冲突。

注:本人学习c++多线程视频地址:C++多线程学习地址

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