異常處理在 C++ 並發程式設計中增強健壯性的方式是什麼？

在 C 並發程式設計中增強健全性的例外處理涉及以下策略：使用執行緒局部儲存 (TLS) 儲存例外資訊。使用互斥體防止對共享資料並發存取。透過這些策略，可以有效處理不同執行緒中發生的異常，確保應用程式在意外錯誤下保持穩定運行。

在C 並發程式設計中透過異常處理增強健全性

並發程式設計涉及多個並行執行的線程，需要仔細的異常處理以確保程序的健全性。異常可以在任何執行緒中發生，如果不正確處理，可能會導致資料損壞、死鎖或程式崩潰。

理解C 中的異常

C 異常透過關鍵字try、catch 和throw 實作。 try 區塊包含可能引發例外狀況的程式碼，而 catch 區塊用於處理特定類型的例外。 throw 語句用來拋出例外。

在並行執行緒中處理異常

在並發程式設計中，異常處理變得更加複雜，因為異常可以在任何執行緒中發生。為了處理這個問題，需要採用以下策略：

• 使用執行緒局部儲存 (TLS)：每個執行緒都維護自己的 TLS 區域​​，其中可以儲存異常資訊。當異常發生時，異常資訊會儲存在 TLS 中，以便在需要時可以輕鬆存取。
• 使用互斥體：互斥體用於同步對共享資源的存取。在處理並發異常時，可以使用互斥體來防止來自不同執行緒的異常處理程序同時存取共享資料。

實戰案例

考慮以下C 程式碼範例，它使用執行緒池在多個執行緒中處理任務：

#include <thread>
#include <vector>
#include <mutex>

std::mutex m;
std::vector<std::thread> threads;

void task(int id) {
  try {
    // ... 执行任务
  } catch (std::exception& e) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
    std::cout << "Exception in thread " << id << ": " << e.what() << std::endl;
  }
}

int main() {
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    threads.emplace_back(task, i);
  }

  for (auto& thread : threads) {
    thread.join();
  }

  return 0;
}

在範例中：

• task() 函數是一個例程，它在子執行緒中執行任務並處理異常。
• m 是一個互斥體，用來保護對共用控制台輸出的存取。
• try-catch 區塊在 task() 函數中處理異常，並將錯誤訊息輸出到控制台。

結論

透過採用執行緒局部儲存和互斥體等策略，C 並發程式設計中的例外處理可以顯著增強程式的健全性。透過仔細處理可能發生的異常，您可以確保應用程式在意外錯誤發生時繼續平穩運行。

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