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(c++)线程的创建、互斥锁的使用、线程数组

news 2025/2/23 19:12:02

1.创建10个线程，每个线程都做10万次全局变量num1++操作，然后输出这个全局变量，预想结果应该是100万。但是线程可能在cpu分配的一个时间片中做不完10万次+1的操作，这时候cpu会被其他线程抢占，由于num1++不是一个原子操作（操作过程中可能会发生中断），导致++其实没有做完，所以num1的最终结果会小于100万。

2.创建10个线程，每个线程都做10万次全局变量num2++操作，与前者不同的是，这次对num2++操作加入互斥锁，也就是让num2++成为一个“原子操作”（操作过程不会被中断），所以结果符合预期为100万

#include<iostream>
#include<thread>//使用thread包含这个库
#include<mutex>//使用互斥锁包含这个库using namespace std;//不加这个的话每个标识符前都要添加 std:: 才能用mutex mtx2;//用来给num2++的操作加互斥锁//两个全局变量用于做累加操作
int num1 = 0;
int num2 = 0;void increase1()//让全局变量num1累加100000次
{for (int i = 0; i < 100000; i++){num1++;}
}
void increase2()//让全局变量num2累加100000次
{for (int i = 0; i < 100000; i++){mtx2.lock();num2++;mtx2.unlock();}
}int main()
{//创建10个进程并调用函数increase1，每个进程让全局变量num1++100000次thread t1(increase1);thread t2(increase1);thread t3(increase1);thread t4(increase1);thread t5(increase1);thread t6(increase1);thread t7(increase1);thread t8(increase1);thread t9(increase1);thread t10(increase1);//等待这10个线程执行完，不然下方的输出会提前输出num1=。。。t1.join();t2.join();t3.join();t4.join();t5.join(); t6.join();t7.join(); t8.join();t9.join();t10.join();cout << "预期结果小于100万，未加锁num1=" << num1 << endl;/*预期结果小于100万，因为num1++不是原子操作，线程运行到一半会被其他线程抢占cpu导致++没做完*///创建10个进程并调用函数increase2，每个进程让全局变量num2++100000次thread t11(increase2);thread t12(increase2);thread t13(increase2);thread t14(increase2);thread t15(increase2);thread t16(increase2);thread t17(increase2);thread t18(increase2);thread t19(increase2);thread t20(increase2);//等待这10个线程执行完，不然下方的输出会提前输出num2=。。。t11.join();t12.join();t13.join();t14.join();t15.join();t16.join();t17.join();t18.join();t19.join();t20.join();cout << "预期结果100万，加锁num2=" << num2 << endl;//预期结果100万，由于加了锁，num2++不会被中断system("pause");return 0;
}

运行结果

创建线程也可以用线程数组

#include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
int n = 0;void increase() //n累加1000万次
{for (int i = 0; i < 10000000; i++){n++;}}int main()
{//创建一个有10个元素的线程数组thread my_thread[10];//启动10个线程，让每个线程调用increase函数for (int i = 0; i < 10; i++){my_thread[i]=thread(increase);}//等待这10个线程执行完for (int i = 0; i < 10; i++){my_thread[i].join();}//结果会小于1亿cout << "全局变量n=" << n << endl;system("pause");return 0;
}

运行结果（每次都可能不一样）