boost--线程同步
1、互斥锁(互斥量)
mutex是独占式的互斥锁。timed_mutex增加了超时功能。
成员函数:lock()用于锁定,try_lock()为非阻塞版本的锁定,unlock()用于解锁。timed_lock()只属于timed_mutex,它可以等待一定的时间,等待的时间可以是一个时间段,也可以是指定的时间。
使用方法:使用mutex必须配合try-catch块以保证解锁互斥量,eg:
#include "boost\thread.hpp"int main() {boost::mutex mu;try{mu.lock();cout << "Need to be protected" << endl; //io流是个共享资源,多线程内使用的话需要同步 mu.unlock();}catch (...){mu.unlock();}return 0; }
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mutex还提供了一系列的RAII型的互斥锁,用于取消麻烦的try-catch块,它会在构造的时候锁定互斥量,析构时自动解锁,eg:
#include "boost\thread.hpp"int main() {boost::mutex mu;boost::mutex::scoped_lock lock(mu);cout << "Need to be protected" << endl; //io流是个共享资源,多线程内使用的话需要同步return 0; }
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使用实例:以下定义了一个支持原子前++的计数器atom_increase:
#include "boost\thread.hpp"template<typename T> class atom_increase { public:atom_increase(T x = 0): n(x){} //转换构造函数,实现T类型到atom_increase类型的隐式转换 T operator++() //重载前++运算符 {boost::mutex::scoped_lock lock(mu);return ++n;}operator T() { return n; } //类型转换函数,实现atom_increase类型到T类型的隐式转换private:T n;boost::mutex mu; };int main() { atom_increase<int> n = 0; //隐式转换:int -> atom_increase++n; //原子前++int i = 5 + n; //隐式转换:atom_increase ->intreturn 0; }
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2、递归锁
recursive_mutex是递归锁,可以多次锁定,相应的也要多次解锁。recursive_timed_mutex增加了超时功能。递归锁的使用接口跟互斥锁基本相同。
3、读写锁
shared_mutex是读写锁,提供了multiple-reader / single-writer功能。读取锁定时我们使用shared_lock<shared_mutex>对象,写入锁定时我们使用unique_lock<shared_mutex>对象:
boost::shared_mutex rw_mu;//read thread {boost::shared_lock<boost::shared_mutex> sl(rw_mu); //读锁定//...... }//write thread {boost::unique_lock<boost::shared_mutex> ul(rw_mu); //写锁定//......}
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4、条件变量
condition_variable_any是条件变量,它用来在一个线程中等待某个事件的发生(满足某个条件),另一个线程会使条件成立。条件变量需要与一个互斥量配合使用。condition_variable_any::wait()用来等待条件满足,wait_for()用来等待条件满足直到超时,wait_until()用来等待条件满足直到指定的时间, condition_variable_any::notify_one() / notify_all()用来在条件满足的时候通知条件变量。
boost中的条件变量的使用方法与posix或windows下条件变量使用方法基本一致:
#include "boost\thread.hpp"boost::condition_variable_any g_cd; boost::mutex g_mu; bool g_bConditionFlag = false;void Thread1Proc() {boost::mutex::scoped_lock lock(g_mu);while (!g_bConditionFlag){boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::seconds(1));g_cd.wait(g_mu);}printf("thread1 exit\n"); }int main() {boost::thread t(Thread1Proc);t.detach();boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::milliseconds(100));g_mu.lock();g_bConditionFlag = true;g_cd.notify_one();g_mu.unlock();printf("here\n");getchar();return 0; }
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5、barrier
barrier称为护栏,它可以用来设置线程执行到barrier时必须等待,直到所有线程都达到这个点时才继续执行。
6、C++11中的线程操作
c++11也提供了创建线程和线程同步的方法,c++11里的mutex,与boost里的mutex用法类似:
#include <iostream> // std::cout #include <thread> // std::thread #include <mutex> // std::mutex, std::lock std::mutex foo, bar;void task_a() {// foo.lock(); // bar.lock();std::lock(foo, bar);std::cout << "task a\n";foo.unlock();bar.unlock(); }void task_b() {// bar.lock(); // foo.lock();std::lock(bar, foo);std::cout << "task b\n";bar.unlock();foo.unlock(); }int main() {std::thread th1(task_a);std::thread th2(task_b);// th1.detach();// th2.detach(); th1.join();th2.join();return 0; }
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创建线程的时候需要注意三点:
①、如果使用函数对象作为thread的参数的话,直接传入临时对象会出错,可以定义一个对象传入或者使用lambda表达式:
class CTask { public:void operator()(){int a = 0;} };//std::thread th1(CTask()); //直接传入临时对象会出错 CTask task; std::thread th1(task); th1.join();
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②、传递给线程函数的参数是先保存在于一个中转站中,当函数执行的时候再传给函数的形参,而这个时候传递的参数指向的值很有可能已经失效,所以,对于线程函数传递的参数应该与形参类型相同,而不是再进行转换。
③、如果线程函数的参数是引用的话传入时还需要结合ref来使用。
void task(int& a, string str){}int iNum = 0;char* pStr = new char[100];strcpy(pStr, "test");//std::thread th(task, 5, std::ref(iNum), pStr); //不应该直接传入pStrstd::thread th(task, std::ref(iNum), string(pStr)); //应该传入对应类型delete[] pStr;th.join();
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c++中的lock_guard、unique_lock也是RAII型的互斥锁,类似boost的scoped_lock,使用示例:
std::lock_guard<std::mutex> _lock(m_mutex);g_num++;
unique_lock在lock_guard的基础上增加了加锁和解锁的接口方法,对比下面的fun1和fun2,二者效果相同,通过代码可以看出二者区别:
std::mutex g_mu;void fun1() {{std::lock_guard<std::mutex> guard(g_mu);//do something 1 }//do something 2 {std::lock_guard<std::mutex> guard(g_mu);// do something 3 } }void fun2() {std::unique_lock<std::mutex> guard(g_mu);//do something 1 guard.unlock();//do something 2 guard.lock();// do something 3 }
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unique_lock可以配合条件变量来使用,而lock_guard不能,因为lock_guard没有加锁和解锁的接口方法。另外,unique_lock和lock_guard都不能复制,unique_lock可以移动,lock_guard不能移动。c++11中的条件变量condition_variable与boost的使用类似,其接口方法有wait()、notify_one()等。
转载于:https://www.cnblogs.com/milanleon/p/7591530.html
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