C++ 並發程式設計的常見陷阱及解決方案

常見陷阱及解決方案：資料競爭：使用同步機制（如互斥體）保證資料完整性。死鎖：使用死鎖偵測或資源取得順序設計。優先權反轉：使用優先權繼承或天花板協定。線程飢餓：使用公平或時間片調度演算法。不可取消操作：使用可取消執行緒或任務實作取消功能。

C++ 並發程式設計的常見陷阱及解決方案

##並發程式設計是利用多個核心或處理器同時執行多個任務的一種程式技術。在 C++ 中，可以使用執行緒、任務或協程實作並發。但是，在並發程式設計中存在一些常見的陷阱，如果不加以解決，可能會導致死鎖、資料競爭和效能問題。

1. 資料競爭

資料競爭是指多個執行緒存取同一塊記憶體時，沒有適當的同步機制來保證資料的完整性。這會導致數據不一致問題。

解決方案：使用互斥體、鎖或原子變數來同步對共享資料的存取。

2. 死鎖

死鎖發生在兩個或更多個執行緒相互等待對方釋放資源時。它會導致所有涉及的線程都處於無限等待狀態。

解決方案：使用死鎖偵測和復原機制，或小心設計執行緒之間的資源取得順序。

3. 優先權反轉

優先權反轉是指一個低優先權的執行緒佔有了高優先權的執行緒所需的資源，導致高優先順序的執行緒無法獲得必要的資源。

解決方案：使用優先權繼承或優先權天花板協定來防止優先權反轉。

4. 執行緒飢餓

執行緒飢餓是指一個執行緒長期無法獲得執行時間，導致其無法完成其任務。

解決方案：使用公平調度演算法或時間片調度演算法來確保每個執行緒都能夠得到適當的執行時間。

5. 不可取消操作

不可取消操作是指一個執行緒一旦啟動，就無法被其他執行緒取消。

解決方案：使用可取消的執行緒、任務或協程來實現可取消的操作。

實戰案例

以下是使用C++ 中的執行緒實作並發運算的範例：

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

void printMessage(const string& message) {
    cout << "Thread " << this_thread::get_id() << ": " << message << endl;
}

int main() {
    thread t1(printMessage, "Hello, world!");
    thread t2(printMessage, "Goodbye, world!");

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

    return 0;
}

在這個範例中，兩個執行緒並發地列印訊息。透過使用

join() 方法，主執行緒等待兩個子執行緒完成執行。

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