C++의 다중 스레드 잠금 및 사용 방법

C++의 멀티스레드 잠금 및 사용 방법

멀티스레드 프로그램을 작성할 때 데이터 보안을 보장하고 경쟁 조건을 피하기 위해 잠금을 사용해야 합니다. 잠금은 동시에 하나의 스레드에서만 특정 코드 블록을 실행할 수 있도록 하는 동기화 메커니즘입니다. C++에는 선택할 수 있는 잠금의 종류가 많이 있으며, 가장 일반적으로 사용되는 잠금은 뮤텍스 잠금, 읽기-쓰기 잠금 및 조건 변수입니다. 이 기사에서는 이러한 잠금 장치의 기본 개념, 사용법 및 주의 사항을 소개합니다.

Mutex(Mutex)

Mutex 잠금은 종종 공유 리소스를 보호하고 동시에 하나의 스레드만 액세스할 수 있도록 허용하는 데 사용됩니다. 한 스레드가 잠금을 보유하면 잠금을 보유하려는 다른 스레드는 기다려야 합니다. 스레드가 잠금을 해제하면 다른 스레드가 공유 리소스에 액세스하기 시작할 수 있습니다.

C++에서 뮤텍스는 다음과 같이 정의됩니다.

#include <mutex>

std::mutex mutex;

뮤텍스를 사용하는 방법은 일반적으로 다음과 같습니다.

// 线程1
mutex.lock();
// 访问共享资源
mutex.unlock();

// 线程2
mutex.lock();
// 访问共享资源
mutex.unlock();

뮤텍스를 사용할 때는 항상 잠금 및 잠금 해제를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 교착상태가 발생합니다. 또한 다른 스레드의 실행에 영향을 주지 않도록 잠금을 오랫동안 점유하는 것을 피해야 합니다.

Reader-Writer Lock

Read-Writer Lock은 여러 스레드가 동시에 공유 리소스를 읽을 수 있도록 허용하지만 하나의 스레드만 공유 리소스에 쓸 수 있도록 허용하는 특수 잠금입니다. 스레드가 공유 리소스에 쓰면 쓰기 작업이 완료될 때까지 다른 스레드가 읽거나 쓸 수 없으며 읽기 스레드는 계속해서 읽을 수 없습니다. 읽기-쓰기 잠금의 정의는 다음과 같습니다.

#include <shared_mutex>

std::shared_mutex rw_mutex;

읽기-쓰기 잠금을 사용하는 방법은 다음과 같습니다.

// 写入线程
rw_mutex.lock();
// 写入共享资源
rw_mutex.unlock();

// 读取线程
rw_mutex.lock_shared();
// 读取共享资源
rw_mutex.unlock_shared();

읽기-쓰기 잠금을 사용할 때는 스레드에 우선순위를 부여해야 한다는 점에 유의해야 합니다. 쓰기 작업이 오랫동안 잠금을 점유하지 않도록 공유 리소스를 읽는 것입니다.

조건 변수

조건 변수는 일반적으로 스레드 간의 동기화 및 통신에 사용됩니다. 대기 및 알림 메커니즘을 통해 스레드 간 조정을 달성할 수 있는 뮤텍스 잠금을 기반으로 하는 동기화 메커니즘입니다.

조건 변수의 정의는 다음과 같습니다.

#include <condition_variable>

std::condition_variable cond_var;

조건 변수는 일반적으로 뮤텍스 잠금과 함께 사용됩니다. 대기 및 깨우기 프로세스는 다음과 같습니다.

// 线程1
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
cond_var.wait(lock);
// 唤醒后执行的代码

// 线程2
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
// 执行唤醒操作
cond_var.notify_one();

조건 변수를 사용할 때는 먼저 잠그지 않으면 교착 상태가 발생할 수 있습니다.

요약

멀티 스레드 프로그래밍에서 잠금은 필수적인 동기화 메커니즘입니다. 잠금을 선택할 때 데이터 보안과 스레드 조정을 더 잘 보장하기 위해 다양한 잠금의 특성과 사용 시나리오를 고려해야 합니다. 잠금 사용의 기본 원칙(세밀한 제어 및 교착 상태 방지)을 기억하세요.

위 내용은 C++의 다중 스레드 잠금 및 사용 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!