这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。它确保一个类只有一个实例,并提供了一个全局访问点来访问该实例。
项目描述:简易互斥锁(SimpleMutex)是一个基于原子变量和信号量的互斥锁实现,用于保护并管理多线程环境下的共享资源访问。它提供了一种简单而有效的方式来确保在多线程并发访问时,只有一个线程可以同时访问受保护的资源,从而避免数据竞争和不一致性。基于 POSIX 标准的信号量库实现,包含 Catch2 单元测试,附带了基于 Catch2 框架的单元测试,用于验证互斥锁的正确性和稳定性,使用bazel编译,google编码规范。
C++11开始引入了多线程库<thread>,其中也包含了互斥锁的API:std::mutex
C++自旋锁是一种低层次的同步原语,用于保护共享资源的访问。自旋锁是一种轻量级的锁,适用于短时间的资源锁定。
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鲜衣怒马少年时,不负韶华行且知。 -- 鹊桥仙
② 声明线程 ID : 线程 ID 类型是 pthread_t 类型的 , 其本质是 int 类型 ;
线程是CPU调度的基本单位,在早期,单核CPU上,一个CPU在某个事件执行一个线程,这就没有多线程的说法,后来单核CPU采取时间片轮转调度,不同的线程分配一定的时间,并在时间结束后切换线程,也就是CPU频繁切换线程,让我们看起来多个任务真的在“同时”进行,其实只是单核在不停切换,到了多核CPU才实现了真正的多线程,异步进行,每个核心都可以处理一个线程
RAII是Resource Acquisition Is Initialization的缩写,即“资源获取即初始化”。它是C++语言的一种管理资源、避免资源泄漏的惯用法,利用栈对象自动销毁的特点来实现,这一概念最早由Bjarne Stroustrup提出。因此,我们可以通过构造函数获取资源,通过析构函数释放资源。即:
The Boost C++ Libraries 本博客是Synchronizing Threads的一篇译文。关于《The Boost C++ Llibraries》一书的在线完整书的目录,参见The Boost C++ Libraries,Boost库的官网地址是:https://www.boost.org/,翻译这篇博文时Boost库的最新版本是1.73.0
C++ 11之前,C++语言并没有提供支持,想要开发多线程程序就要借助于操作系统提供的多线程接口,但是,这样并不能开发跨平台可移植的并发程序,C++11提供了多线程语言支撑,使得程序的可移植性大大提升。
① 接口注册 : Android 中使用 Camera 采集图像数据 , 启动 Camera 时会为其注册一个回调接口 PreviewCallback ;
RAII(资源获取即初始化)是一种C++编程范式,通过在对象的生命周期内管理资源,实现资源的自动获取和释放。RAII的核心思想是将资源的获取和释放与对象的生命周期绑定在一起,利用栈上对象的自动构造和析构来确保资源的正确管理。以下是RAII的一些常见用法的详解。
并发编程中经常需要考虑并发资源竞争读写的问题,因为多个流程同时修改、读取同一个资源时往往会发生超出预期的奇怪行为,因此我们的原则是并发执行任务但是资源读取的过程是清楚干净的。
condition_variable(条件变量)是 C++11 中提供的一种多线程同步机制,它允许一个或多个线程等待另一个线程发出通知,以便能够有效地进行线程同步。
std::thread 是 C++ 标准库中提供的用于创建和管理线程的类。通过 std::thread,可以方便地创建新线程,并在其中执行指定的函数或可调用对象。
今天和大家说说C++多线程中的原子操作。首先为什么会有原子操作呢?这纯粹就是C++这门语言的特性所决定的,C++这门语言是为性能而生的,它对性能的追求是没有极限的,它总是想尽一切办法提高性能。互斥锁是可以实现数据的同步,但同时是以牺牲性能为代价的。口说无凭,我们做个实验就知道了。
Boost 库是一个由C/C++语言的开发者创建并更新维护的开源类库,其提供了许多功能强大的程序库和工具,用于开发高质量、可移植、高效的C应用程序。Boost库可以作为标准C库的后备,通常被称为准标准库,是C标准化进程的重要开发引擎之一。使用Boost库可以加速C应用程序的开发过程,提高代码质量和性能,并且可以适用于多种不同的系统平台和编译器。Boost库已被广泛应用于许多不同领域的C++应用程序开发中,如网络应用程序、图像处理、数值计算、多线程应用程序和文件系统处理等。
所有线程间共享数据的问题,都是修改数据导致的(竞争条件) 。如果所有的共享数据都是只读的,就没问题,因为一个线程所读取的数据不受另一个线程是否正在读取相同的数据而影响
要是对协程的使用感兴趣的话,可以看看这篇文章简单了解一下瞅一眼就会使用GO的并发编程分享
在整个文档中,术语:「可重入和线程安全」用于标记类和函数,以表示它们如何在多线程应用程序中使用:
这里是讲sync整个包的使用,但是会排出sync.pool的使用,sync.pool为啥单独拿出来讲,是因为sync.pool在高并发以及重复利用的变量使用中有很好的效果。sync包是业务中最常用的类库能排名前三,学会sync包的使用是很有必要的。
原子操作可以保证正在进行的动作不被打断,即一旦开始,持续结束。对比互斥锁其优势在于,原子操作在C/C++的层面,是无锁操作,其既能解决并发问题又不会导致死锁。
注:互斥关系保证的是数据的访问正常,而同步关系是为了让多线程(生产和消费者)之间协同起来
自从C++98以来,C++11无疑是一个相当成功的版本更新。它引入了许多重要的语言特性和标准库增强,为C++编程带来了重大的改进和便利。C++11的发布标志着C++语言的现代化和进步,为程序员提供了更多工具和选项来编写高效、可维护和现代的代码
单例模式是为确保一个类只有一个实例,并为整个系统提供一个全局访问点的一种模式方法。
大家好,今天继续分享c++多线程里面的知识,下面分享的内容,和我们在linux应用多线程编程原理是一样的。下面开始正式分享:
以前写 C 的时候,我们一般是都通过共享内存来通信,对于并发去操作某一块数据时,为了保证数据安全,控制线程间同步,我们们会去使用互斥锁,加锁解锁来进行处理
在一个应用程序(进程)中同时执行多个小的部分(线程),这就是多线程。多个线程虽然共享一样的数据,但是却执行不同的任务。
线程池是一种管理线程的机制,它可以在需要时自动创建和销毁线程,以及分配和回收线程资源。线程池的主要优点是减少了频繁创建和销毁线程所带来的开销,提高了系统的稳定性和可扩展性。此外,线程池还可以有效地控制线程的数量,避免过多线程导致的资源竞争和系统过载
运行之后,你会发现程序会卡住,这就是发生死锁了。程序运行可能会发生类似下面的情况:
大多数产生告警的可移植性问题都是因为我们没有注意类型。标准库和数组使用size_t作为索引,标准容器的大小使用size_t类型。如果对size_t的处理不正确,可能会潜伏有微妙的64位问题,这种问题只有在开始32位整型索引溢出之后才会出现。另一种类似问题是char类型和unsigned char类型的使用。
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这个也是构造互斥锁的写法,就是会在lock_guard构造函数里加锁,在析构函数里解锁,之所以搞了这个写法,C++委员会的解释是防止使用mutex加锁解锁的时候,忘记解锁unlock了。
1、进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。
线程是调度的基本单位 进程是资源分配的基本单位。可以把一个程序理解为进程,进程又包含多个线程。
这是专题【Advanced C++】的第一篇文章,在这个专题中笔者将分享一些自己在使用C++过程中遇到的一些困惑与钻研之后的收获,并且分享一些大厂面试会问到的点。名为advanced C++,是因为阅读这个专题会需要一些C++基础,希望这个专题能帮读者解开一些对C++的困惑之处,同时可以跟大家一起探讨精进C++的理解和使用技巧。
在多处理器共享内存的架构中(如:对称多处理系统SMP),线程可以用于实现程序的并行性。历史上硬件销售商实现了各种私有版本的多线程库,使得软件开发者不得不关心它的移植性。对于UNIX系统,IEEE POSIX 1003.1标准定义了一个C语言多线程编程接口。依附于该标准的实现被称为POSIX theads 或 Pthreads。
在多任务环境下,往往存在多个任务竞争同一共享资源的应用场景,互斥锁可被用于对共享资源的保护从而实现独占式访问。互斥锁(mutex)又称互斥型信号量,是一种特殊的二值信号量,用于实现对共享资源的独占式处理。另外,Huawei LiteOS提供的互斥锁通过优先级继承算法,解决了优先级翻转问题。
但是并不是非常完美,因为多线程常常伴有资源抢夺的问题,作为一个高级开发人员并发编程那是必须要的,同时解决线程安全也成了我们必须要要掌握的基础
我们在上一节异常中提到了 C++ 没有垃圾回收机制,资源需要自己手动管理;同时,异常会导致执行流乱跳;所以 C++ 异常非常容易导致诸如内存泄露这样的安全问题。我们以下面的程序为例:
从本篇文章开始,我们将一起探讨 Go 语言自带标准库中一些比较核心的代码包。这会涉及这些代码包的标准用法、使用禁忌、背后原理以及周边的知识。
看到“死锁”二字,你是不是慌得不知所措。死锁,顾名思义就是这个锁死掉了,再也动不了了。那死锁是怎么产生的呢?当你对某个资源上锁后,却迟迟没有释放或者根本就无法释放,导致别的线程无法获得该资源的访问权限,进而程序无法运行下去,有点像是阻塞的现象。但是阻塞是一种正常现象,而死锁可以说是一种bug,必须要处理。
1. 线程创建方法函数原型 : int pthread_create(pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, (void*)(*start_rtn)(void*), void *arg);
计算机系统中的并发包括任务切换与硬件并发,往往同时存在,关键因素是硬件支持的线程数。不论何种,本书谈论的技术都适用。
C++11中加入了线程,引入了多线程,也就伴随着一个多线程资源互斥的操作。对于锁的使用,有一个比较头疼的问题,就是在加锁后,容易忘记解锁,这样程序中可能会造成死锁。C++11中加入了lock_guard,这个的使用,可以让你不用关注解锁!
上面的互斥锁只是在共享数据处执行保护操作,但是数据的同步,即线程对数据的操作的先后次序并不确定,当我们还想对线程同步时,必须采取一定的同步操作。条件变量是达到这个目的方法。
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