並發(fā)程式設(shè)計(jì)中 C++ 函數(shù)的鎖與同步機(jī)制？
Apr 27, 2024 am 11:21 AM
C 並發(fā)程式設(shè)計(jì)中函數(shù)鎖定和同步機(jī)制用於管理多執(zhí)行緒環(huán)境中資料的並發(fā)訪問(wèn)，防止資料競(jìng)爭(zhēng)。主要機(jī)制包括：互斥量 (Mutex)：低階同步原語(yǔ)，確保一次只有一個(gè)執(zhí)行緒存取臨界區(qū)。條件變數(shù) (Condition Variable)：允許執(zhí)行緒等待條件滿足，提供執(zhí)行緒間通訊。原子操作：?jiǎn)沃噶畈僮?，確保變數(shù)或資料的單執(zhí)行緒更新，防止衝突。
C 並發(fā)程式設(shè)計(jì)中的函數(shù)鎖定與同步機(jī)制
在多執(zhí)行緒環(huán)境中進(jìn)行並發(fā)程式設(shè)計(jì)時(shí)，管理資料的並發(fā)訪問(wèn)至關(guān)重要。 C 提供了幾種機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)鎖定和同步，這有助於防止資料競(jìng)爭(zhēng)和其他線程安全問(wèn)題。
互斥量(Mutex)
互斥量是一種低層級(jí)的同步原語(yǔ)，它允許一次只有一個(gè)執(zhí)行緒存取臨界區(qū)（共享資料或資源）。在進(jìn)入臨界區(qū)之前，執(zhí)行緒必須獲得互斥量，並在退出臨界區(qū)後釋放它。
std::mutex mu;
void critical_section() {
// 獲得互斥量
std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);
// 臨界區(qū)代碼...
// 釋放互斥量（自動(dòng)釋放）
}條件變數(shù) (Condition Variable)
條件變數(shù)允許執(zhí)行緒等待某個(gè)條件滿足。執(zhí)行緒可以在條件變數(shù)上等待，直到其他執(zhí)行緒發(fā)出一個(gè)訊號(hào)。
std::condition_variable cv;
std::mutex mu;
void waiting_thread() {
// 獲得互斥量
std::unique_lock<std::mutex> lock(mu);
// 在條件變量上等待
cv.wait(lock);
// 條件滿足（可選），進(jìn)行后續(xù)操作...
// 釋放互斥量
}
void signalling_thread() {
// 獲得互斥量
std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);
// 條件得到滿足，發(fā)送信號(hào)
cv.notify_one();
// 釋放互斥量（自動(dòng)釋放）
}原子操作
原子操作是一條單一指令，執(zhí)行期間不能被其他執(zhí)行緒中斷。這可以用於確保變數(shù)或資料的單線程更新。
std::atomic_flag busy_flag = ATOMIC_FLAG_INIT;
void set_busy_flag() {
// 原子方式地設(shè)置 busy_flag
busy_flag.test_and_set(std::memory_order_release);
}
bool is_busy() {
// 原子方式地獲取 busy_flag 的值
return busy_flag.test(std::memory_order_acquire);
}實(shí)戰(zhàn)案例
考慮一個(gè)多執(zhí)行緒應(yīng)用，其中執(zhí)行緒需要存取共享的計(jì)數(shù)器變數(shù)。為了防止資料競(jìng)爭(zhēng)，我們使用互斥量來(lái)同步對(duì)計(jì)數(shù)器的存取。
std::mutex mu;
int counter = 0;
void increment_counter() {
// 獲得互斥量
std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);
// 增加計(jì)數(shù)器
++counter;
}透過(guò)使用這些同步機(jī)制，我們可以確保在多執(zhí)行緒環(huán)境中安全且有效率地存取和共享資料。
以上是並發(fā)程式設(shè)計(jì)中 C++ 函數(shù)的鎖與同步機(jī)制？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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C功能示例
Jul 27, 2025 am 01:21 AM
函數(shù)是C 中組織代碼的基本單元，用於實(shí)現(xiàn)代碼重用和模塊化；1.函數(shù)通過(guò)聲明和定義創(chuàng)建，如intadd(inta,intb)返回兩數(shù)之和；2.調(diào)用函數(shù)時(shí)傳遞參數(shù)，函數(shù)執(zhí)行後返回對(duì)應(yīng)類型的結(jié)果；3.無(wú)返回值函數(shù)使用void作為返回類型，如voidgreet(stringname)用於輸出問(wèn)候信息；4.使用函數(shù)可提高代碼可讀性、避免重複並便於維護(hù)，是C 編程的基礎(chǔ)概念。
C宣告示例
Jul 27, 2025 am 01:32 AM
decltype是C 11用於編譯時(shí)推導(dǎo)表達(dá)式類型的關(guān)鍵字，其推導(dǎo)結(jié)果精確且不進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。 1.decltype(expression)只分析類型，不計(jì)算表達(dá)式；2.對(duì)變量名decltype(x)推導(dǎo)為x的聲明類型，而decltype((x))因左值表達(dá)式推導(dǎo)為x&；3.常用於模板中通過(guò)尾置返回類型auto->decltype(t u)推導(dǎo)返回值；4.可結(jié)合auto簡(jiǎn)化複雜類型聲明，如decltype(vec.begin())it=vec.begin()；5.在模板中避免硬編碼類
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Jul 28, 2025 am 02:37 AM
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ABinarySearchTree(BST)isabinarytreewheretheleftsubtreecontainsonlynodeswithvalueslessthanthenode’svalue,therightsubtreecontainsonlynodeswithvaluesgreaterthanthenode’svalue,andbothsubtreesmustalsobeBSTs;1.TheC implementationincludesaTreeNodestructure
C基於C範(fàn)圍的循環(huán)教程
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C 的range-basedfor循環(huán)通過(guò)簡(jiǎn)化語(yǔ)法提升代碼可讀性並減少錯(cuò)誤。其基本結(jié)構(gòu)為for(declaration:range)，適用於數(shù)組和STL容器，如遍歷intarr[]或std::vectorvec。使用引用（如conststd::string&name）可避免拷貝開(kāi)銷，且能修改元素內(nèi)容。注意事項(xiàng)包括：1.不可在循環(huán)中修改容器結(jié)構(gòu)；2.確保range有效，避免使用已釋放的內(nèi)存；3.無(wú)內(nèi)置索引需手動(dòng)維護(hù)計(jì)數(shù)器。掌握這些要點(diǎn)可高效安全地使用該特性。
c調(diào)用c示例中的python腳本
Jul 26, 2025 am 07:00 AM
在C 中調(diào)用Python腳本需通過(guò)PythonCAPI實(shí)現(xiàn)，首先初始化解釋器，然後導(dǎo)入模塊並調(diào)用函數(shù)，最後清理資源；具體步驟為：1.使用Py_Initialize()初始化Python解釋器；2.用PyImport_Import()加載Python腳本模塊；3.通過(guò)PyObject_GetAttrString()獲取目標(biāo)函數(shù)；4.使用PyObject_CallObject()傳參調(diào)用函數(shù)；5.調(diào)用Py_DECREF()和Py_Finalize()釋放資源並關(guān)閉解釋器；示例中成功調(diào)用了hello
