c++ 并发

力扣1114 https://leetcode.cn/problems/print-in-order/solution/c-hu-chi-suo-tiao-jian-bian-liang-xin-hao-liang-yi/

1、互斥量

// 保证俩代码不会同时执行
// c++11并发与多线程视频课程_2_5
mutex myMutex1;

    myMutex1.lock();
    // code 1 
    myMutex1.unlock();

    myMutex1.lock();
    // code 2
    myMutex1.unlock();

// 错误代码  
// 根据 c++ 标准，在一个线程尝试对一个 mutex 对象进行 unlock 操作时，mutex 对象的所有权必须在这个线程上；也就是说，应该由同一个线程来对一个 mutex 对象进行 lock 和 unlock 操作，否则会产生未定义行为。题目中提到了 first, second, third 三个函数分别是由三个不同的线程来调用的，但我们是在 Foo 对象构造时（可以是在 create 这几个线程的主线程中，也可以是在三个线程中的任意一个）对两个 mutex 对象进行 lock 操作的，因此，调用 first 和 second 函数的两个线程中至少有一个在尝试获取其他线程所拥有的 mutex 对象的所有权。
// 一把锁的上锁与解锁在不同线程中进行，在windows上会报错，在Linux上不会报错，可能力扣用的跑代码的机器是Linux所以这样不会出现问题
class Foo {
    mutex mtx1, mtx2;
public:
    Foo() {
        mtx1.lock(), mtx2.lock();
    }

    void first(function<void()> printFirst) {
        printFirst();
        mtx1.unlock();
    }

    void second(function<void()> printSecond) {
        mtx1.lock();
        printSecond();
        mtx1.unlock();
        mtx2.unlock();
    }

    void third(function<void()> printThird) {
        mtx2.lock();
        printThird();
        mtx2.unlock();
    }
};

// 我们只是通过 mutex 的机制来保护数据被同时访问，所以最好使用 lock_guard 或者 unique_lock 提供的 RAII 机制来管理 mutex 对象，而不是直接操作 mutex 对象；其中 lock_guard 只拥有构造和析构函数，用来实现 RAII 机制，而 unique_lock 是一个完整的 mutex 所有权包装器，封装了所有 mutex 的函数：

class Foo {
    mutex mtx_1, mtx_2;
    unique_lock<mutex> lock_1, lock_2;
public:
    Foo() : lock_1(mtx_1, try_to_lock), lock_2(mtx_2, try_to_lock) {
    }

    void first(function<void()> printFirst) {
        printFirst();
        lock_1.unlock();
    }

    void second(function<void()> printSecond) {
        lock_guard<mutex> guard(mtx_1);
        printSecond();
        lock_2.unlock();
    }

    void third(function<void()> printThird) {
        lock_guard<mutex> guard(mtx_2);
        printThird();
    }
};

2、条件变量

class Foo {
    condition_variable cv;
    mutex mtx;
    int k = 0;
public:
    void first(function<void()> printFirst) {
        printFirst();
        k = 1;
        cv.notify_all();    // 通知其他所有在等待唤醒队列中的线程
    }

    void second(function<void()> printSecond) {
        unique_lock<mutex> lock(mtx);   // lock mtx
        cv.wait(lock, [this](){ return k == 1; });  // unlock mtx，并阻塞等待唤醒通知，需要满足 k == 1 才能继续运行
        printSecond();
        k = 2;
        cv.notify_one();    // 随机通知一个（unspecified）在等待唤醒队列中的线程
    }

    void third(function<void()> printThird) {
        unique_lock<mutex> lock(mtx);   // lock mtx
        cv.wait(lock, [this](){ return k == 2; });  // unlock mtx，并阻塞等待唤醒通知，需要满足 k == 2 才能继续运行
        printThird();
    }
};

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https://yelinji.gitbooks.io/cpp_concurrency_in_action/content/ 作为对《C++ Concurrency in Action》的中文翻译。

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1.4

清单 1.1 一个简单的Hello, Concurrent World程序：

#include <iostream>
#include <thread>  //①
void hello()  //②
{
  std::cout << "Hello Concurrent World\n";
}
int main()
{
  std::thread t(hello);  //③
  t.join();  //④
}

2.1线程管理的基础

std::thread可以用可调用类型构造，将带有函数调用符类型的实例传入std::thread类中，替换默认的构造函数。

class background_task
{
public:
  void operator()() const
  {
    do_something();
    do_something_else();
  }
};

background_task f;
std::thread my_thread(f);