Concurrency 3, mutex and lock - C++11, 10 of n

C++11并发编程入门:从线程创建到数据竞争与互斥锁实战 并发编程是现代软件开发中提升程序性能和响应能力的关键技术。其核心原理在于允许程序同时处理多个任务,在单核CPU上通过快速任务切换实现宏观并行,在多核CPU上则能实现真正的物理并行。这项技术的核心价值在于充分利用多核硬件资源,解决阻塞操作导致的效率低下问题,并简化如网络服务器等天然并发场景的建模。在实际应用场景中,C++11标准库引入了 `std::thread` 等工具,极大简化了跨平台多线程开发。然而,实现高效并发也带来了数据竞争和死锁等挑战,这要求开发者深入理解并正确使用互斥锁等同步机制。本文将以C++ 阅读详情
1) The mutex and lock

2) The lock_guard

3) The unique_lock

4)  call_once
class X {
private:
    mutable std::once_flag initDataFlag;
    void initData() const;
public:
    data getData () const {
        std::call_once(initDataFlag,&X::initData,this);
        ...
    }
};

5) Gotchas

  • Global std::lock(), locks all the mutex passed in or none. It has mechanism internally to decide which mutex to lock first to avoid potential deadlock. So it doesn't guarantee  that the lock order will be as the order of mutex passed in.
    std::mutex m1;
    std::mutex m2;
    ...
    {
        std::lock (m1, m2); // lock both mutexes (or none if not possible)
        std::lock_guard<std::mutex> lockM1(m1,std::adopt_lock);
        std::lock_guard<std::mutex> lockM2(m2,std::adopt_lock);
        ...
    } // automatically unlock all mutexes
  • Global try_lock() does not provide a deadlock-avoidance mechanism, and it guarantees that the locks are tried in the order of the passed arguments.
    std::mutex m1;
    std::mutex m2;
    int idx = std::try_lock (m1, m2); // try to lock both mutexes
    if (idx < 0) { // both locks succeeded
        std::lock_guard<std::mutex> lockM1(m1,std::adopt_lock);
        std::lock_guard<std::mutex> lockM2(m2,std::adopt_lock);
        ...
    } // automatically unlock all mutexes
    else {
        // idx has zero-based index of first failed lock
        std::cerr << "could not lock mutex m" << idx+1 << std::endl;
    }
  • std::lock() and std::try_lock() will not unlock the mutex locked after leaving the scope.

C++11多线程编程实战:从std::thread入门到线程池构建 并发编程是现代软件开发的核心技术之一,它通过允许多个任务同时执行来提升程序性能与响应能力。其基本原理是利用操作系统提供的线程机制,将单一进程划分为多个独立的执行流,从而实现并行处理。这项技术的核心价值在于能够有效解决界面卡顿、提升计算密集型任务效率,并优化I/O密集型应用的吞吐量。在实际应用中,多线程广泛用于网络服务器、图形界面、数据处理和科学计算等场景。本文聚焦C++11标准引入的std::thread,这是C++进行多线程开发的基石,它提供了统一、可移植的线程创建与管理接口。通过理解线程生命周期管理、数 阅读详情

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CPP_CHEN
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