UNIX(多线程)：05---创建多个线程、数据共享问题分析及案例

用户3479834

发布于 2021-02-03 14:26:38

4010

发布于 2021-02-03 14:26:38

文章被收录于专栏：游戏开发司机游戏开发司机

创建多个线程、数据共享问题分析、案例代码

创建和等待多个线程

【引例】

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
using namespace std;
void myprint(int val) {
cout << "myprint线程开始执行了，编号为：" << val  << endl;
// ...
cout << "myprint线程执行完毕了，编号为：" << val << endl;
return;
}
int main()
{
std::vector<thread> my_threads;
//创建10个线程，线程函数统一使用myprint
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
my_threads.push_back(thread(myprint, i));  //创建10个线程，并且这10个线程开始执行
}
for (auto iter = my_threads.begin(); iter != my_threads.end(); ++iter) {
iter->join();  //等待10个线程结束并返回
}
//主线程执行
std::cout << "主线程结束" << std::endl;
return 0;
}

多个线程执行顺序是乱的，跟操作系统内部对线程的运行调度机制有关。
主线程等待所有子线程运行结束，最后主线程结束，推荐这种join的写法，更容易写出稳定的程序。
把thread对象放入到容器里管理，看起来像个thread对象数组，这对我们一次创建大量的线程并对大量线程进行管理更加方便。

数据共享问题分析

只读的数据

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
using namespace std;
std::vector<int> vec{ 1, 2 , 3 }; //全局变量，共享数据，只读处理
void myprint(int val) {
cout << "线程id为：" << std::this_thread::get_id()<< '\t' << "vec的值"<< '\t' << vec[0] << vec[1] << vec[2] << endl;
return;
}
int main()
{
std::vector<thread> my_threads;
//创建10个线程，线程函数统一使用myprint
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
my_threads.push_back(thread(myprint, i));  //创建10个线程，并且这10个线程开始执行
}
for (auto iter = my_threads.begin(); iter != my_threads.end(); ++iter) {
iter->join();  //等待10个线程结束并返回
}
//主线程执行
std::cout << "主线程结束" << std::endl;
return 0;
}

只读的数据：是安全稳定的，不需要特别什么处理手段。直接读就可以。

有读有写

假设有读有写：2个线程写，8个线程读，如果代码没有特别的处理，那程序肯定崩溃。
最简单的不崩溃处理，读的时候不能写，写的时候不能读。2个线程不能同时写，8个线程不能同时读。
写的动作分多个步骤，由于任务切换，导致各种诡异事情发生（最可能的诡异事情还是崩溃）。

共享数据的保护案例代码

网络游戏服务器。两个自己创建的线程，一个线程收集玩家命令（用一个数字表示玩家发来的命令），并把命令数据写到一个队列中。
另外一个线程从队列中取出玩家发送来的命令进行解析，然后执行玩家需要的动作。

【用成员函数的方法来写线程】

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
#include <list>


using namespace std;


class A{
public:
//把收到的消息（玩家命令）加入到一个队列的线程
void inMsgRecvQueue()
{
for (int i = 1; i < 10000; ++i)
{
cout << "inMsgRecvQueue执行了，插入一个元素" << i << endl;
msgRecvQueue.push_back(i);    //假设这个数字就是玩家发来的命令，加入到消息队列中
}
}
//把消息从消息队列中取出的线程
void outMsgRecvQueue() {
for (int i = 1; i < 10000; ++i)
{
if (!msgRecvQueue.empty()) {
//消息队列不为空
int command = msgRecvQueue.front(); //返回第一个元素，但不检查元素是否存在
msgRecvQueue.pop_front();           //移除第一个元素，但不返回
//这里就针对具体的命令具体处理
//...
}
else {
//消息队列为空
cout << "outMsgRecvQueue执行了，但是当前消息队列为空" << i << endl;
}
}
cout << "outMsgRecvQueue()执行完毕" << endl;
}


private:
std::list<int> msgRecvQueue;  //容器（消息队列），专门代表玩家给我们发来的命令
};


int main()
{
A obja;
std::thread outMsgThread(&A::outMsgRecvQueue, &obja); //第二个参数是引用，保证线程里操作同一个对象
std::thread inMsgThread(&A::inMsgRecvQueue, &obja);


inMsgThread.join();
outMsgThread.join();


//主线程执行
std::cout << "主线程结束" << std::endl;
return 0;
}