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std::unique_lock类模板

仅调用一次

线程局部存储

原子变量

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互斥锁保证了线程间的同步，却将并行操作变成了串行操作，对性能有较大影响，所以我们要尽可能减小锁的区间粒度。
lock_guard只能保证在析构的时候进行解锁操作，所以其本身并没有提供加锁解锁的接口

class logFile{private:std::mutex mtx;ofstream f;
public:logFile() {f.open("log.txt");}~logFile() {f.close();}void sharedPrint(string msg, int id) {{std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);// do sth1}// do sth2// ...{std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);// do sth3f << msg << id << endl;cout << msg << id << endl;}}
};

上面代码中，sharedPrint函数内部有两段代码需要进行加锁保护，此时使用lock_guard就需要创建两个局部对象来管理同一个互斥锁。
其实可以使用unique_lock，它提供了**lock()和unlock()**接口，能记录现在处于上锁还是没上锁状态，在析构的时候，会根据当前状态来决定是否要进行解锁（lock_guard就一定会解锁）

    void sharedPrint(string msg, int id) {std::unique_lock<std::mutex> guard(mtx);// do sth1guard.unlock(); // 临时解锁// do sth2guard.lock(); // 继续上锁// do sth3f << msg << id << endl;cout << msg << id << endl;// guard.unlock(); // 这个可要可不要，因为析构的时候也会自动执行的}

仅调用一次

程序免不了要初始化数据，线程并发没有某种同步手段来控制，会导致初始化函数多次运行。

c++11种提供仅调用一次的功能，首先声明一个once_flag类型的变量作为初始化标志，最好是静态、全局的，这样对于线程就是可见的了。然后调用专门的call_once()函数，以函数式编程的方式，传递这个标志和初始化函数，这样就可以保证，即使多个线程重入call_once()，也只能由一个线程会成功初始化

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>// 全局的初始化标志
static std::once_flag flag;
auto f = []()
{std::call_once(flag,[](){std::cout << "only once" << std::endl;});
};
int main() {// 启动两个线程，运行函数fstd::thread t1(f);std::thread t2(f);t1.join();t2.join();// std::cout << "finished" << std::endl;return 0;
}

实际编译结果如下：

only once

线程局部存储

当读写全局变量时，一般也会出现数据竞争，但是全局变量不一定是必须共享的，可能仅仅是为了方便线程传入传出数据，不是共享所有权。此时可以使用关键字thread_local实现线程局部缓存，被其标志的变量在每个线程里都会有一个独立的副本。

#include <iostream>
#include <thread>int main() {// 启动两个线程，运行函数fthread_local int n = 0;auto f = [&](int x){n += x;std::cout << n << std::endl;};std::thread t1(f, 10);std::thread t2(f, 20);t1.join();t2.join();// std::cout << "finished" << std::endl;return 0;
}

结果是：

10
20

说明两个线程互不干扰，如果将变量声明改为static，两个线程会共享这个变量，导致连续加两次，结果是下面：

10 or 20
30    30

原子变量

对于非独占、必须共享的数据，要保证多线程读写共享数据一致就要解决同步问题，两个线程得互斥。但是mutex互斥量成本较高，可以使用atmoic原子化操作。

int main() {static std::atomic_flag flag {false};    // 原子化的标志量static atomic_int n;     // 原子化的intauto f = [&](){auto value = flag.test_and_set();        // TAS检查原子标志量if (value) {std::cout << "flag has been set" << std::endl;} else {std::cout << "set flag by" << std::this_thread::get_id() << std::endl;   // 输出线程id}n += 100;    // 原子变量加法运算std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));    //线程睡眠std::cout << n << std::endl;};std::thread t1(f);std::thread t2(f);t1.join();t2.join();
}

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