C++多线程编程
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Sep 17, 2024 10:58 AM
AI summary
C++多线程编程涉及线程同步机制，主要使用锁机制来解决资源竞争问题。死锁的四个必要条件包括互斥、请求与保持、不剥夺和循环等待，避免死锁需合理规划资源分配。创建线程需包含
<thread>库，并使用join()和detach()函数管理线程。注意事项包括Windows编译问题和cout的线程安全性。Last edited by
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版本：11、14、17、20
线程同步机制
线程并发执行
线程资源竞争导致资源不同步，最基本的同步机制是锁机制。
锁的获取和释放：上锁和解锁
C++、Go采用
mutex互斥锁Java采用
synchronized关键字对某些对象上锁频繁上锁和解锁低效的改进方法：在线程中创建一个临时变量做计算，然后再将最终的结果累加到全局的共享变量中。这样只有最后一个线程执行需要同步，其他的都可以并发执行。
多个锁的嵌套使用会导致线程死锁现象。考虑线程的上锁顺序，可以避免线程死锁现象。
产生死锁的四个必要条件：
- 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
- 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
- 不剥夺条件：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
- 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
如何解决死锁？
在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源，这就是避免、预防和解决死锁的最佳实践。此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此，对资源的分配要给予合理的规划。
部分语言支持的atomic操作，比锁效率更高。
C++线程创建的过程：
- 多线程的库：
#include <thread>
- 创建线程：调用thread类去创建一个线程对象
注意点：创建一个线程，不做处理 会调用abort函数中止程序，一个线程只能join一次，重复join会引发中断
join()函数 加入，汇合线程，阻塞主线程，等待子线程执行结束，才会回到主线程中
detach()函数 分离，打破依赖关系，把子线程驻留后台
当前从detach后，就不能够再join
joinable()判断当前线程是否可以做join或者detach过程，可以返回true，不可以返回false
其他创建线程的方法
- 普通函数方式（上面）
- 类和对象
- C++ lambda表达式创建线程
- 带参的方式创建线程
- 带智能指针创建线程
- 类的成员函数创建线程
多线程编程注意事项
Windows编译常见问题：MinGW编译报错找不到thread头文件解决方法：
需要采用posix的而不是win32的thread版本
注意：cout不是线程安全的，默认可能不会输出结果
VSCode调试报错：Unable to start debugging. Unexpected GDB output from command
该问题导致代码中使用多线程函数后，终端无任何输出
原因：DLL冲突
参考如下链接解决：
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