使用 c++++ 中的原子操作可保证线程安全性,分别使用 std::atomic
在 C++ 中使用原子操作保证线程安全性
在多线程环境中,当多个线程并发访问共享数据时,可能会导致 数据竞争 问题,从而产生不可预测的结果。为了防止这种情况,可以利用 C++ 中的 原子操作 机制来保证线程安全性。
原子操作简介
原子操作是一种特殊的指令,用于操作内存中的数据,确保操作以原子方式进行,即要么全部执行,要么根本不执行。这意味着当一个线程执行原子操作时,其他线程无法同时访问相同的数据。
C++ 中的原子操作
C++11 引入了 头文件,提供了各种原子操作,包括:
- std::atomic
:模板类,表示原子类型的原子操作。 - std::atomic_flag:无参原子标志,表示布尔类型的原子操作。
- std::atomic_init()、std::atomic_load()、std::atomic_store() 等函数:原子操作的基础函数。
实战案例:线程安全计数器
以下是一个使用原子操作实现线程安全计数器的示例:
#include <atomic>
#include <iostream>
#include <thread>
std::atomic<int> counter{0};
void increment_counter() {
for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
// 使用原子操作递增计数器
++counter;
}
}
int main() {
// 创建多个线程并发递增计数器
std::thread threads[4];
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
threads[i] = std::thread(increment_counter);
}
// 等待所有线程完成
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
threads[i].join();
}
// 打印最终计数器值
std::cout << "Final counter value: " << counter << std::endl;
return 0;
}
在这个示例中,我们使用 std::atomic