【C++进阶】C++11(终)包装器、线程库

时间:2022-09-13 01:23:10

包装器

看下面代码:
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通过运行结果我们可以看到static实例化出了三份,但是我们要的是static count只实例化出一份该怎么解决
包装器就可以很好的解决以上问题。

使用方法

我们先了解一下包装器是怎么使用的。
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那么包装器是怎么解决之前的问题的呢?
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从运行结果中可得出结论,我们之前的问题确实得到了解决,static count确实只实例化出了一份。

bind

bind是和包装器配套使用的,它是用来调整包装器的参数顺序的。
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线程

线程函数参数

多线程最主要的问题是共享数据带来的问题(即线程安全)。如果共享数据都是只读的,那么没问题,因为只读操作不会影响到数据,更不会涉及对数据的修改,所以所有线程都会获得同样的数据但是,当一个或多个线程要修改共享数据时,就会产生很多潜在的麻烦。
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大家思考一下现在的线程有什么问题?
会有线程安全问题,当++的次数越多越容易出现线程安全问题。
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大家看上面代码,就知道已经处理线程安全问题。那么这个线程安全问题我们该怎么解决呢?加锁
大家再思考一下下面的一个问题。
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加锁其实加在外面和加在里面都可以,只不过对这段代码而言加在外面代码的运行效率会比加在里面高因为加锁解锁也需要时间,在循环里面就表明要一直加锁解锁
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原子性操作库(atomic)

原子操作库,也是为了解决多线程的线程安全问题。
虽然加锁可以解决,但是加锁有一个缺陷就是:只要一个线程在对sum++时,其他线程就会被阻塞,会影响程序运行的效率,而且锁如果控制不好,还容易造成死锁。
因此C++11中引入了原子操作。所谓原子操作:即不可被中断的一个或一系列操作,C++11引入的原子操作类型,使得线程间数据的同步变得非常高效。
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在C++11中,程序员不需要对原子类型变量进行加锁解锁操作,线程能够对原子类型变量互斥的访问
更为普遍的,程序员可以使用atomic类模板,定义出需要的任意原子类型。
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死锁问题

锁控制不好时,可能会造成死锁,最常见的比如在锁中间代码返回,或者在锁的范围内抛异常因此:C++11采用RAII的方式对锁进行了封装,即lock_guard和unique_lock。
示例:
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这里可以看到出现了死锁问题,线程1出现异常后,线程2也不会再执行。那么该怎么解决这个问题呢?

法一:在异常处解锁

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法二:lock_guard

lock_guard是对锁的管理,当出作用域时就自动解锁。
我们看看库里面的lock_guard。
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我们自己实现一个。
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lock_guard类模板主要是通过RAII的方式,对其管理的互斥量进行了封装在需要加锁的地方,只需要用上述介绍的任意互斥体实例化一个lock_guard调用构造函数成功上锁,出作用域前,lock_guard对象要被销毁,调用析构函数自动解锁,可以有效避免死锁问题
lock_guard的缺陷太单一,用户没有办法对该锁进行控制,因此C++11又提供了
unique_lock。

法三:unique_lock

unique_lock和lock_guard的用法一样,只不过unique_lock增加了一些成员函数,让我们可以进行一些操作。
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两个线程交替打印奇偶数

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