C++引擎的多线程处理策略

在C++中，实现多线程处理主要依赖于C++11标准引入的< thread> 库

1. 线程创建：使用std::thread类创建线程。例如：

#include<
    iostream>
    
#include<
    thread>


void myFunction() {
    
    std::cout <
    <
     "This is a new thread."<
    <
     std::endl;

}


int main() {
    
    std::thread t(myFunction);
     // 创建一个新线程并运行myFunction
    t.join();
     // 等待线程完成
    return 0;

}
    

1. 线程同步：为了避免数据竞争和同步问题，可以使用互斥锁（std::mutex）来保护共享数据。例如：

#include<
    iostream>
    
#include<
    thread>
    
#include <
    mutex>
    

std::mutex mtx;
     // 全局互斥锁
int sharedData = 0;


void increment(int n) {
    
    for (int i = 0;
     i <
     n;
 ++i) {
    
        mtx.lock();
     // 加锁
        ++sharedData;
    
        mtx.unlock();
 // 解锁
    }

}


int main() {
    
    std::thread t1(increment, 100000);
    
    std::thread t2(increment, 100000);
    

    t1.join();
    
    t2.join();
    

    std::cout <
    <
     "Shared data: "<
    <
     sharedData<
    <
     std::endl;
    
    return 0;

}
    

1. 条件变量：std::condition_variable允许线程等待某个条件成立。例如，生产者-消费者模型：

#include<
    iostream>
    
#include<
    thread>
    
#include <
    mutex>
    
#include<
    condition_variable>
    
#include<
    queue>
    

std::mutex mtx;
    
std::condition_variable cv;
    
std::queue<
    int>
     dataQueue;


void producer() {
    
    for (int i = 0;
     i <
     10;
 ++i) {
    
        std::unique_lock<
    std::mutex>
     lock(mtx);
    
        dataQueue.push(i);
    
        cv.notify_one();
     // 通知消费者有新数据
        lock.unlock();

    }

}


void consumer() {

    while (true) {
    
        std::unique_lock<
    std::mutex>
     lock(mtx);

        cv.wait(lock, [] {
     return !dataQueue.empty();
 }
    );
     // 等待有数据
        int data = dataQueue.front();
    
        dataQueue.pop();
    
        lock.unlock();
    

        if (data == -1) break;
     // 特殊值表示结束

        std::cout <
    <
     "Consumed: "<
    <
     data<
    <
     std::endl;

    }

}


int main() {
    
    std::thread p(producer);
    
    std::thread c(consumer);
    

    p.join();


    {
    
        std::unique_lock<
    std::mutex>
     lock(mtx);
    
        dataQueue.push(-1);
     // 添加特殊值表示结束
        cv.notify_one();

    }
    

    c.join();
    
    return 0;

}
    

1. 原子操作：std::atomic提供了一种无锁的方式来保证原子性操作。例如：

#include<
    iostream>
    
#include<
    thread>
    
#include<
    atomic>
    

std::atomic<
    int>
     sharedData(0);


void increment(int n) {
    
    for (int i = 0;
     i <
     n;
 ++i) {
    
        ++sharedData;

    }

}


int main() {
    
    std::thread t1(increment, 100000);
    
    std::thread t2(increment, 100000);
    

    t1.join();
    
    t2.join();
    

    std::cout <
    <
     "Shared data: "<
    <
     sharedData<
    <
     std::endl;
    
    return 0;

}
    

1. 线程池：为了避免频繁创建和销毁线程带来的开销，可以使用线程池来管理线程。C++标准库没有直接提供线程池，但可以使用第三方库如boost.asio或自行实现一个简单的线程池。

这些策略可以根据不同的场景和需求进行组合使用，以实现高效的多线程处理。请注意，正确地使用多线程需要仔细考虑线程安全、同步和数据竞争等问题，以避免出现错误和未定义行为。

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