C++ 同時プログラミング: 同時データ構造のスレッドセーフ設計を実行するにはどうすればよいですか?-C++-php.cn

C++ 同時プログラミング: 同時データ構造のスレッドセーフ設計を実行するにはどうすればよいですか?

WBOY

リリース： 2024-05-03 17:15:01

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スレッドセーフな同時データ構造設計: 実装方法: アトミックタイプとミューテックスロックアトミックタイプ: 複数のアクセスが不可分であることを保証し、データの一貫性を確保します。ミューテックスロック: 同時データ破損を防ぐために、一度に 1 つのスレッドによる共有データへのアクセスを制限します。例: スレッドセーフキューは、ミューテックスロックを使用して実装されたスレッドセーフデータ構造を示します。

C++ 同時プログラミング: 同時データ構造のスレッドセーフ設計を実行するにはどうすればよいですか?

C 同時プログラミング: スレッドセーフな同時データ構造設計

スレッドセーフについて理解

スレッドセーフとは、データ構造が次のようなものであることを意味します。複数のスレッドで同時にアクセスしても、データの破損やプログラムのクラッシュは発生しません。 C 同時プログラミングでは、スレッドセーフを実現することが重要です。

アトミックタイプとミューテックスロック

アトミックタイプ:
アトミックタイプは、基になるデータへの複数のアクセスが不可分であることを保証し、一貫性を保証します。たとえば、std::atomic<int></int>。

ミューテックスロック:
ミューテックスロックを使用すると、一度に 1 つのスレッドが共有データにアクセスできるため、同時アクセスによるデータの破損を防ぐことができます。 std::mutex を使用します。

例: スレッドセーフキュー

次は、ミューテックスを使用して実装された単純なスレッドセーフキューです:

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <queue>

class ThreadSafeQueue {
private:
    std::queue<int> data;
    std::mutex mtx;

public:
    void push(int value) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        data.push(value);
    }

    int pop() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        if (data.empty()) throw std::runtime_error("Queue is empty");
        int value = data.front();
        data.pop();
        return value;
    }

    bool empty() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        return data.empty();
    }
};

int main() {
    ThreadSafeQueue queue;

    std::thread t1([&queue] {
        for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(queue.mtx);
            queue.push(i);
        }
    });

    std::thread t2([&queue] {
        while (!queue.empty()) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(queue.mtx);
            std::cout << "Thread 2 popped: " << queue.pop() << std::endl;
        }
    });

    t1.join();
    t2.join();

    return 0;
}

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