c++++ 函数库和 stl 为多线程编程提供了丰富工具,用于简化并行代码开发:线程同步:std::mutex、std::lock_guard 和 std::condition_variable 实现线程同步。原子数据类型:std::atomic
C++ 函数库和标准模板库在多线程编程中的应用
在多线程编程中,C++ 函数库和标准模板库(STL)提供了丰富的工具,可用于简化并行代码的开发。本文将探讨一些关键函数和容器的应用,并提供实际示例。
1. 线程同步:
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- std::mutex:用于保护共享数据免受并发访问。
- std::lock_guard:自动获取和释放锁。
- std::condition_variable:用于等待线程特定条件。
示例:
std::mutex m;
std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
2. 原子数据类型:
- std::atomic
: 提供线程安全的访问和修改内置类型。
示例:
std::atomic<int> counter = 0;
3. 并行算法:
- std::thread:创建和管理线程。
- std::async:异步执行函数。
- std::parallel_transform:并行转换序列。
示例:
std::vector<int> vec;
std::transform(vec.begin(), vec.end(), vec.begin(), std::negate<int>());
4. 并行容器:
- std::vector
: 线程安全的动态数组。 - std::unordered_map
: 线程安全的无序关联容器。 - std::queue
: 线程安全的队列。
示例:
std::unordered_map<std::string, int> dict;
实际案例:
并发文件写入:
std::vector<std::future<void>> futures;
for (const std::string& line : lines) {
futures.push_back(std::async([&line, &filename] {
std::ofstream file(filename, std::ios_base::app);
file << line << std::endl;
}));
}
这将并行将每一行写入文件,从而提高写入性能。
通过利用 C++ 函数库和 STL 中提供的工具,开发者可以创建高效且可伸缩的多线程应用程序。这些工具可轻松协调线程访问共享资源并实现并行执行,使软件能够充分利用现代多核处理器。