C++多線程之使用Mutex和Critical_Section

在C++中，我們可以使用互斥鎖（Mutex）和臨界區(qū)（Critical Section）來實(shí)現(xiàn)多線程同步。

Mutex：

互斥鎖是一種同步機(jī)制，它用于確保只有一個線程能夠訪問共享資源。當(dāng)一個線程獲得了互斥鎖后，其他線程必須等待該線程釋放鎖之后才能獲取鎖并訪問共享資源。

以下是使用互斥鎖的基本步驟：

1. 在需要保護(hù)的代碼段之前創(chuàng)建一個互斥鎖對象。

2. 線程進(jìn)入共享資源之前調(diào)用互斥鎖的lock()方法。

3. 執(zhí)行共享資源的代碼。

4. 線程完成共享資源的操作后調(diào)用互斥鎖的unlock()方法來釋放鎖。

下面是使用互斥鎖的示例代碼：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex mtx;
void PrintMessage(const std::string& message)
{
    mtx.lock();
    std::cout << message << std::endl;
    mtx.unlock();
}
int main()
{
    std::thread t1(PrintMessage, "Hello");
    std::thread t2(PrintMessage, "World");
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

在上述示例中，PrintMessage()函數(shù)被兩個線程同時(shí)調(diào)用，但由于使用了互斥鎖，每次只有一個線程能夠訪問std::cout輸出流。

Critical Section：

臨界區(qū)是一段代碼，它需要互斥地執(zhí)行以避免多個線程同時(shí)訪問共享資源。在Windows環(huán)境下，可以使用臨界區(qū)對象來實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)的同步。

以下是使用臨界區(qū)的基本步驟：

1. 在需要保護(hù)的代碼段之前創(chuàng)建一個臨界區(qū)對象。

2. 線程進(jìn)入共享資源之前調(diào)用臨界區(qū)的EnterCriticalSection()函數(shù)。

3. 執(zhí)行共享資源的代碼。

4. 線程完成共享資源的操作后調(diào)用臨界區(qū)的LeaveCriticalSection()函數(shù)來離開臨界區(qū)。

下面是使用臨界區(qū)的示例代碼：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <Windows.h>
CRITICAL_SECTION cs;
void PrintMessage(const std::string& message)
{
    EnterCriticalSection(&cs);
    std::cout << message << std::endl;
    LeaveCriticalSection(&cs);
}
int main()
{
    InitializeCriticalSection(&cs);
    std::thread t1(PrintMessage, "Hello");
    std::thread t2(PrintMessage, "World");
    t1.join();
    t2.join();
    DeleteCriticalSection(&cs);
    return 0;
}

在上述示例中，PrintMessage()函數(shù)被兩個線程同時(shí)調(diào)用，但由于使用了臨界區(qū)，每次只有一個線程能夠訪問std::cout輸出流。

無論是使用互斥鎖還是臨界區(qū)，都可以確保在多線程環(huán)境下共享資源的安全訪問。選擇使用哪種同步機(jī)制取決于具體的需求和平臺。