✍个人博客:Pandaconda-CSDN博客
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📚专栏简介:在这个专栏中,我将会分享 C++ 面试中常见的面试题给大家~
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22. thread 类
语言层面的多线程编程实际上就是对接口进行了一个封装,调用语言提供的接口后,底层还会根据是 Windows 还是 Linux 来调用底层的接口。
#include <iostream>
#include <thread>using namespace std;void threadHandle1()
{//让子线程睡眠两秒std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); cout << "hello thread1" << endl;
}int main()
{//创建了一个线程对象 传入了一个线程函数std::thread t1(threadHandle1);//主线程等待子线程结束,主线程继续往下运行//语言级别的主线程结束后不能存在没有运行完的子线程,除非分离子线程//t1.join(); //或者 把子线程设置为分离线程,主线程结束,整个进程结束,所有子线程都自动结束了t1.detach(); //这个看不到子线程输出信息了cout << "main" << endl;return 0;
}
再举个例子:
#include <iostream>
#include <thread>using namespace std;void threadHandle1(int t)
{//让子线程睡眠t秒std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(t)); cout << "hello thread1" << endl;
}void threadHandle2(int t)
{//让子线程睡眠t秒std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(t));cout << "hello thread2" << endl;
}int main()
{//创建了一个线程对象 传入了一个线程函数std::thread t1(threadHandle1, 2);std::thread t2(threadHandle2, 3);//主线程等待子线程结束,主线程继续往下运行t1.join();t2.join();cout << "main" << endl;return 0;
}
23. mutex 互斥锁和 lock_guard
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <list>using namespace std;int ticketCount = 100;
std::mutex mtx; //全局的一把互斥锁void sellTicket(int index)
{while (ticketCount > 0) //锁+双重判断{{ //定义一个作用域lock_guard<std::mutex>lock(mtx); //出了作用域就自动释放 类似智能指针 if (ticketCount > 0) //可能出现最后一个都进来了{cout << "窗口" << index << "卖出第:" << ticketCount << endl;ticketCount--;}}std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));}
}int main()
{list<std::thread>tlist;for (int i = 1; i <= 3; i++) {tlist.push_back(std::thread(sellTicket, i));}for (auto& i : tlist){i.join();}cout << "结束" << endl;return 0;
}
24. C++的 mutex 源码有看过吗,底层怎么实现的 ?
C++ 的 mutex(互斥锁)底层实现主要依赖于操作系统的线程调度和同步原语。在 Linux 系统中,mutex 的底层实现主要依赖于原子操作(atomic operations)和自旋锁(spinlock)。
原子操作是一种不可中断的操作,它可以确保在多线程环境下对共享数据的访问是原子性的,从而避免了数据竞争。原子操作通常包括原子加载、原子存储和原子操作等。
自旋锁是一种忙等待锁,当一个线程尝试获取已经被其他线程持有的锁时,它会不停地循环检查锁是否已经被释放,直到获取到锁为止。自旋锁适用于锁持有时间较短的场景,因为它可以减少线程切换的开销。
C++ 标准库中的 mutex 类提供了基本的锁功能,如 lock() 和 unlock() 方法。当一个线程调用 lock() 方法时,如果锁没有被其他线程持有,那么该线程会立即获取锁并返回;如果锁已经被其他线程持有,那么该线程会进入睡眠状态,等待锁被释放。当一个线程调用 unlock() 方法时,它会释放持有的锁,唤醒等待该锁的其他线程。
C++11 引入了 std::condition_variable 类,它与 mutex 一起用于实现条件变量。条件变量允许一个或多个线程等待某个条件成立,而另一个线程可以触发这个条件。当条件成立时,等待的线程会被唤醒并继续执行。