学习时间及标题：

2022-4-16 c++ 杂记

学习内容：

1.锁/互斥量（mutex）：

在c++等高级编程语言中，锁是用来提供访问保护的，且只在多线程编程时才有用。

Demo1—没有锁:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <stdexcept>int counter = 0;
void increase(int time) {for (int i = 0; i < time; i++) {// 当前线程休眠1毫秒std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1));counter++;}
}int main(int argc, char** argv) {std::thread t1(increase, 10000);std::thread t2(increase, 10000);t1.join();t2.join();std::cout << "counter:" << counter << std::endl;return 0;
}

其结果为：

[root@2d129aac5cc5 demo]# ./mutex_demo1_no_mutex
counter:19997
[root@2d129aac5cc5 demo]# ./mutex_demo1_no_mutex
counter:19996

结果分析：自增操作"counter++"不是原子操作，而是由多条汇编指令完成的。多个线程对同一个变量进行读写操作就会出现不可预期的操作。以上面的demo1作为例子：假定counter当前值为10，线程1读取到了10，线程2也读取到了10，分别执行自增操作，线程1和线程2分别将自增的结果写回counter，不管写入的顺序如何，counter都会是11，但是线程1和线程2分别执行了一次自增操作，我们期望的结果是12。

Demo2—有锁

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <stdexcept>int counter = 0;
std::mutex mtx; // 保护countervoid increase(int time) {for (int i = 0; i < time; i++) {mtx.lock();// 当前线程休眠1毫秒std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1));counter++;mtx.unlock();}
}int main(int argc, char** argv) {std::thread t1(increase, 10000);std::thread t2(increase, 10000);t1.join();t2.join();std::cout << "counter:" << counter << std::endl;return 0;
}

其结果为：

[root@2d129aac5cc5 demo]# ./mutex_demo2_with_mutex
counter:20000
[root@2d129aac5cc5 demo]# ./mutex_demo2_with_mutex
counter:20000
[root@2d129aac5cc5 demo]# ./mutex_demo2_with_mutex
counter:20000

总结：1. 对于std::mutex对象，任意时刻最多允许一个线程对其进行上锁
2. mtx.lock()：调用该函数的线程尝试加锁。如果上锁不成功，即：其它线程已经上锁且未释放，则当前线程block。如果上锁成功，则执行后面的操作，操作完成后要调用mtx.unlock()释放锁，否则会导致死锁的产生
3. mtx.unlock()：释放锁
4. std::mutex还有一个操作：mtx.try_lock()，字面意思就是：“尝试上锁”，与mtx.lock()的不同点在于：如果上锁不成功，当前线程不阻塞。

2.线程安全注解（GUARDED_BY）：

作用：可以在代码编译阶段检查锁的使用情况。GUARDED_BY是数据成员的属性，声明数据成员受给定功能保护。对数据的读取操作需要共享访问，而写入操作需要独占访问。

Demo：

...
static ListenerList& listener_list GUARDED_BY(listener_list_mutex) = *new ListenerList();
...

分析：该 GUARDED_BY属性声明线程必须先锁定listener_list_mutex才能对其进行读写listener_list。

3.std::unique_ptr

std::unique_ptr 是 C++11 起引入的智能指针。

unique_ptr 不共享它的指针。它无法复制到其他 unique_ptr，无法通过值传递到函数，也无法用于需要副本的任何标准模板库 (STL) 算法。只能移动unique_ptr。这意味着，内存资源所有权将转移到另一 unique_ptr，并且原始 unique_ptr 不再拥有此资源。我们建议你将对象限制为由一个所有者所有，因为多个所有权会使程序逻辑变得复杂。因此，当需要智能指针用于纯 C++ 对象时，可使用 unique_ptr，而当构造 unique_ptr 时，可使用make_unique 函数（c++14）。

Demo：

int main()
{// 创建一个unique_ptr实例unique_ptr<int> pInt(new int(5));cout << *pInt;
}

注：要想创建一个 unique_ptr，我们需要将一个new 操作符返回的指针传递给 unique_ptr 的构造函数。
std::make_unique 是 C++14 才有的特性。

4.unordered_map遍历

unordered_map 容器：unordered_map 容器和 map 容器仅有一点不同，即 map 容器中存储的数据是有序的，而 unordered_map 容器中是无序的。具体来讲，unordered_map 容器和 map 容器一样，以键值对（pair类型）的形式存储数据，存储的各个键值对的键互不相同且不允许被修改。但由于 unordered_map 容器底层采用的是哈希表存储结构，该结构本身不具有对数据的排序功能，所以此容器内部不会自行对存储的键值对进行排序。

值传递：

for(auto [k,v]:map){cout<<k<<v<<endl;}

5. ::开头

::开头：表示顶级名称空间的意思，可帮助编译器找到被屏蔽的全局变量。
Demo：

#include <iostream>
int a = 1010;
int main ()
{int a = 66;std::cout << ::a << std::endl;return 0;
}

参考：

锁
线程安全注解
GUARDED_BY
std::unique_ptr
unordered_map遍历
::开头

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