C++11并发与多线程笔记(4) 创建多个线程、数据共享问题分析、案例代码
- 1、创建和等待多个线程
- 2、数据共享问题分析
- 2.1 只读的数据
- 2.2 有读有写
- 2.3 其他特例
- 3、共享数据的保护案例代码
1、创建和等待多个线程
#include<iostream>
#include<thread>
#include <vector>
using namespace std;
//线程入口函数
void myPrint(int inum) {cout << "myPrint线程开始执行了,线程编号= "<<inum << endl;// ....doWorkcout << "myPrint线程结束执行了,线程编号= "<<inum << endl;
}
int main() {//1、创建和等待多个线程vector<thread> mythreads;for (int i = 0; i < 10; i++) {mythreads.push_back(thread(myPrint, i));//创建10个线程,线程入口函数统一使用myPrint(匿名对象)}for (auto iter = mythreads.begin(); iter != mythreads.end(); ++iter) {iter->join();//等待10个线程都返回}cout << "I love China!" << endl;return 0;
}
- 多个线程执行顺序是乱的,跟操作系统内部对线程的运行调度机制有关;
- 主线程等待所有子线程运行结束,最后主线程结束
- 把thread对象放入到容器里管理,看起来像个thread对象数组,这对一次创建大量的线程并对大量线程进行管理很方便
2、数据共享问题分析
2.1 只读的数据
//线程入口函数
vector<int> g_v = { 1,2,3 };//共享数据,只读,不写
void myPrint(int inum) {cout << "id 为 " << this_thread::get_id() << " 的线程 打印g_v的值: " << g_v[0] << g_v[1] << g_v[2] << endl;//只读return;
}
int main() {vector<thread> mythreads;for (int i = 0; i < 10; i++) {mythreads.push_back(thread(myPrint, i));}for (auto iter = mythreads.begin(); iter != mythreads.end(); ++iter) {iter->join();//等待10个线程都返回}cout << "I love China!" << endl;return 0;
}
只读的数据,是安全稳定的,不需要特别什么处理手段。直接读就可以;
2.2 有读有写
有读有写:假设有2个线程写,8个线程读,如果代码没有特别的处理,那程序肯定崩溃;
最简单的防止崩溃方法:读的时候不能写,写的时候不能读。2个线程不能同时写,8个线程不能同时读
写的动作分10小步,由于任务切换,导致各种诡异的事情发生(最可能的诡异的事情还是崩溃)
2.3 其他特例
- 数据共享
- 北京–深圳火车 T123,10个售票窗口卖票 1,2窗口 同时都要订99座
3、共享数据的保护案例代码
网络游戏服务器
- 两个自己创建的线程,一个线程收集玩家命令(用一个数字代表玩家发来的命令),并把命令数据写到一个队列。
- 另外一个线程从队列中取出玩家发送来的命令,解析,然后执行玩家需要的动作﹔
vector, list , list跟vector。list:频繁随机插入和删除数据时效率高。vector容器查找效率高,尾部插入效率高。
#include<iostream>
#include<thread>
#include <vector>
#include<list>
using namespace std;class A {
public://把收到的消息(玩家命令)加入到一个队列的线程void inMsgRecvQueue() {for (int i = 0; i < 100000; i++) {cout << "inMsgRecvQueue()执行,插入一个元素 " << i << endl;msgRecvQueue.push_back(i);// 假设这个数字i就是收到的命令,直接弄到消息队列里边来}}//把数据从消息队列中取出的线程void outMsgRecvQueue() {for (int i = 0; i < 100000; i++) {if (!msgRecvQueue.empty()) {//消息不为空int command = msgRecvQueue.front();//返回第一个元素,但不检查元素是否存在msgRecvQueue.pop_front();//移除第一个元素,但不返回//.... 这里就考虑处理数据}else {//消息队列为空cout << "outMsgRecvQueue()执行,但目前消息队列中为空" << i << endl;}cout << "end" << endl;}}
private:list<int> msgRecvQueue;//容器,专门用于存放玩家发来的命令
};int main() {A myobja;//线程通过对象的成员函数时,第二个参数需要是对象的地址,因为成员函数运行时需要用到this指针thread mythreadInMsgRecv(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);thread mythreadOutMsgRecv(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);mythreadInMsgRecv.join();mythreadOutMsgRecv.join();cout << "I love China!" << endl;return 0;
}
目前问题:程序不稳定,读写没控制,造成错误
解决方法:引入一个c++解决多线程保护共享数据问题的第一个概念“互斥量”