C++ 并发编程的常见陷阱及其应对方法？

C++并发编程的常见陷阱主要有：数据竞争：使用互斥锁或同步机制保护共享数据。死锁：避免循环等待，确保释放资源顺序相同。非线程安全代码：使用明确同步机制或线程安全的库。资源泄漏：采用RAII技术，使用智能指针或析构函数释放资源。

C++ 并发编程的常见陷阱及其应对方法

并发编程是一项复杂的技能，在实现正确性和高性能时可能会遇到许多陷阱。本文将探讨 C++ 并发编程中最常见的陷阱，并提供应对它们的实用方法。

陷阱 1：数据竞争

数据竞争发生在多个线程尝试同时访问同一共享数据时。这可能会导致意外的行为，例如数据损坏或死锁。

应对方法：使用互斥锁或其他同步机制来保护共享数据。互斥锁只允许一个线程在同一时间访问数据，从而防止数据竞争。

陷阱 2：死锁

死锁发生在两个或多个线程相互等待彼此释放资源时。这会导致应用程序挂起，直到死锁被打破。

应对方法：避免循环等待和确保始终以相同顺序释放资源，以防止死锁。

陷阱 3：非线程安全代码

非线程安全代码是指不设计为在并行环境中使用而编写的代码。这会导致不可预测的行为，例如崩溃或数据损坏。

应对方法：使用明确的同步机制或仅使用明确标记为线程安全的库和数据结构。

陷阱 4：资源泄漏

资源泄漏发生在不再需要资源时无法释放资源的时候。这会导致内存泄漏或其他资源枯竭问题。

应对方法：使用 RAII （资源获取即初始化）技术，以确保资源在不再需要时自动释放。使用智能指针或析构函数释放资源。

实战案例：

以下代码示例演示了如何在 C++ 中使用互斥锁防止数据竞争：

#include <iostream>
#include <mutex>

std::mutex m;
int shared_data = 0;

void thread_function() {
    m.lock();
    shared_data++;
    m.unlock();
}

int main() {
    std::thread t1(&thread_function);
    std::thread t2(&thread_function);

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

    std::cout << shared_data << std::endl;  // 输出 2，表明没有数据竞争
    return 0;
}

通过遵循这些最佳实践并仔细考虑这些陷阱，您可以避免常见错误并编写 robust 和高效的并行程序。

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