동시 프로그래밍에서 C++ 함수의 잠금 및 동기화 메커니즘은 무엇입니까?

C++ 동시 프로그래밍의 기능 잠금 및 동기화 메커니즘은 다중 스레드 환경에서 데이터에 대한 동시 액세스를 관리하고 데이터 경쟁을 방지하는 데 사용됩니다. 주요 메커니즘은 다음과 같습니다. Mutex(Mutex): 한 번에 하나의 스레드만 임계 섹션에 액세스하도록 보장하는 저수준 동기화 기본 요소입니다. 조건 변수: 스레드가 조건이 충족될 때까지 기다릴 수 있도록 하고 스레드 간 통신을 제공합니다. 원자적 작업: 단일 명령 작업으로 변수나 데이터의 단일 스레드 업데이트를 보장하여 충돌을 방지합니다.

C++ 동시 프로그래밍의 기능 잠금 및 동기화 메커니즘

멀티 스레드 환경에서 동시 프로그래밍을 수행할 때는 데이터에 대한 동시 액세스를 관리하는 것이 중요합니다. C++는 데이터 경합 및 기타 스레드 안전성 문제를 방지하는 데 도움이 되는 함수 잠금 및 동기화를 구현하는 여러 메커니즘을 제공합니다.

Mutex(Mutex)

뮤텍스는 한 번에 하나의 스레드만 중요 섹션(공유 데이터 또는 리소스)에 액세스할 수 있도록 허용하는 하위 수준 동기화 기본 요소입니다. 임계 구역에 들어가기 전에 스레드는 뮤텍스를 획득하고 임계 구역을 종료한 후 이를 해제해야 합니다.

std::mutex mu;
void critical_section() {
  // 获得互斥量
  std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);

  // 临界区代码...

  // 释放互斥量（自动释放）
}

조건 변수

조건 변수를 사용하면 스레드가 특정 조건이 충족될 때까지 기다릴 수 있습니다. 스레드는 다른 스레드가 신호를 보낼 때까지 조건 변수를 기다릴 수 있습니다.

std::condition_variable cv;
std::mutex mu;

void waiting_thread() {
  // 获得互斥量
  std::unique_lock<std::mutex> lock(mu);

  // 在条件变量上等待
  cv.wait(lock);

  // 条件满足（可选），进行后续操作...

  // 释放互斥量
}

void signalling_thread() {
  // 获得互斥量
  std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);

  // 条件得到满足，发送信号
  cv.notify_one();

  // 释放互斥量（自动释放）
}

원자적 연산

원자적 연산은 실행 중에 다른 스레드에 의해 중단될 수 없는 단일 명령어입니다. 이는 변수나 데이터의 단일 스레드 업데이트를 보장하는 데 사용할 수 있습니다.

std::atomic_flag busy_flag = ATOMIC_FLAG_INIT;

void set_busy_flag() {
  // 原子方式地设置 busy_flag
  busy_flag.test_and_set(std::memory_order_release);
}

bool is_busy() {
  // 原子方式地获取 busy_flag 的值
  return busy_flag.test(std::memory_order_acquire);
}

실용 사례

스레드가 공유 카운터 변수에 액세스해야 하는 다중 스레드 애플리케이션을 고려해보세요. 데이터 경합을 방지하기 위해 뮤텍스를 사용하여 카운터에 대한 액세스를 동기화합니다.

std::mutex mu;
int counter = 0;

void increment_counter() {
  // 获得互斥量
  std::lock_guard<std::mutex> lock(mu);

  // 增加计数器
  ++counter;
}

이러한 동기화 메커니즘을 사용하면 멀티 스레드 환경에서 안전하고 효율적인 데이터 액세스 및 공유를 보장할 수 있습니다.

위 내용은 동시 프로그래밍에서 C++ 함수의 잠금 및 동기화 메커니즘은 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!