一点关于数据安全的疑惑

       在做项目的途中,经常会想到,就是提交的参数被修改了,就是增删改之类的操作,会不会因为参数被修改了而导致后台出错,到底要不要在服务器端判断参数是否修改?难道所有的增删改操作都要判断吗?
<think>好的,用户让我写一个用C++多线程计算数组和的程序,并且输出计算时间。要求分成十个线程,用join等待线程结束,再把各线程的结果相加。还特别说明要写得新手一点。我需要先理清楚思路,确保步骤清晰,适合刚学的人理解。 首先,用户可能对多线程编程不太熟悉,所以代码结构要简单明了。可能需要先介绍必要的头文件,比如<iostream>、<vector>、<thread>、<chrono>和<mutex>。然后,考虑如何分割数组。比如,假设数组有10000个元素,分成10个线程,每个处理1000个元素。 接下来,每个线程需要计算自己那部分的和,所以需要一个全局的结果数组或vector来存储每个线程的结果。这里可能需要用互斥锁吗?其实不用,因为每个线程只写自己独立的位置,不会有竞争条件,所以可以不用mutex,这样代码更简单。 然后,创建线程,每个线程处理对应的区间。主线程用join等待所有线程完成,再把部分和加起来。计算时间的话,可以用chrono库来测量开始和结束的时间点。 需要注意的地方:数组分割是否正确,比如当数组大小不是10的倍数时,最后一个线程处理剩余的部分。不过用户例子可能用固定大小的数组,比如10000,这样刚好分成10个线程各1000个元素,避免处理余数的问题,更适合新手。 可能用户没考虑到数据竞争,但在这个例子中,因为每个线程写自己独立的结果数组元素,所以不需要锁,这样代码更简洁。需要解释清楚这点,避免新手误解。 代码步骤大致如下: 1. 定义数组和结果存储。 2. 定义线程函数,接收数组引用、起始结束索引、结果数组的索引。 3. 创建10个线程,分配计算任务。 4. join所有线程。 5. 汇总部分和。 6. 计算时间并输出。 需要检查线程函数的参数传递是否正确,比如使用std::ref传递数组的引用,确保线程间共享数据。还要注意线程函数的参数需要匹配,比如起始和结束索引,以及结果的位置。 在写代码的时候,加上注释,解释每一步的作用,尤其是线程创建和参数传递部分,这对新手很重要。输出部分要显示总时间和总和,确保结果正确。 可能用户会疑惑为什么不用锁,这时候需要说明每个线程操作的是结果数组的不同位置,没有冲突,所以不需要。这样避免引入复杂概念,保持代码简单。 最后,测试代码,确保能够编译运行,并正确输出结果。可能需要用C++11或更高标准编译,比如加上-std=c++11的编译选项。 总结:保持代码结构清晰,步骤明确,避免不必要的复杂性,解释关键点,帮助新手理解多线程的基本使用和注意事项。</think>我来帮你写一个简单易懂的多线程求和程序,并附带详细注释。以下是完整的代码示例: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <thread> // 线程库 #include <chrono> // 时间测量 #include <mutex> // 互斥锁(虽然本例不需要,但展示用法) // 全局结果数组(每个线程存自己的结果) std::vector<int> partial_sums(10, 0); // 10个线程对应10个存储位置 // 线程工作函数 void calculate_partial_sum( const std::vector<int>& data, // 原始数据数组 int start_index, // 起始下标 int end_index, // 结束下标 int thread_id) // 线程编号(0-9) { int sum = 0; for (int i = start_index; i < end_index; ++i) { sum += data[i]; } partial_sums[thread_id] = sum; // 将结果存入对应的位置 } int main() { // 创建测试数据(10万个随机数) const int DATA_SIZE = 100000; std::vector<int> data(DATA_SIZE, 1); // 全部填充1,方便验证总和应为100000 // 记录开始时间 auto start_time = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // 创建10个线程 std::vector<std::thread> threads; const int CHUNK_SIZE = DATA_SIZE / 10; // 每个线程处理的数据块大小 for (int i = 0; i < 10; ++i) { int start = i * CHUNK_SIZE; int end = (i == 9) ? DATA_SIZE : (i+1)*CHUNK_SIZE; // 处理最后一个数据块 // 创建线程并分配任务 threads.emplace_back( calculate_partial_sum, std::ref(data), // 传递数据引用 start, // 起始下标 end, // 结束下标 i // 线程编号 ); } // 等待所有线程完成 for (auto& t : threads) { t.join(); // 阻塞主线程直到子线程完成 } // 汇总所有部分和 int total_sum = 0; for (int sum : partial_sums) { total_sum += sum; } // 计算耗时 auto end_time = std::chrono::high_resolution_clock::now(); auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>( end_time - start_time ); // 输出结果 std::cout << "总和: " << total_sum << std::endl; std::cout << "计算耗时: " << duration.count() << " 毫秒" << std::endl; return 0; } ``` --- ### 代码解析(按执行顺序) #### 1. 准备阶段 ```cpp // 全局结果数组(每个线程存自己的结果) std::vector<int> partial_sums(10, 0); ``` - **目的**:创建大小为10的数组,每个线程将自己的计算结果存在对应的位置(例如线程0的结果存在`partial_sums[0]`) --- #### 2. 线程工作函数 ```cpp void calculate_partial_sum(...) { int sum = 0; for (int i = start_index; i < end_index; ++i) { sum += data[i]; } partial_sums[thread_id] = sum; } ``` - **工作原理**: 1. 接收要处理的数据范围(`start_index`到`end_index`) 2. 循环累加指定区间的数值 3. 将结果存入全局数组的指定位置 --- #### 3. 主程序流程 **步骤1:创建测试数据** ```cpp std::vector<int> data(DATA_SIZE, 1); // 10万个1 ``` - 这里使用全1数组方便验证结果(总和应为100000) **步骤2:启动计时** ```cpp auto start_time = std::chrono::high_resolution_clock::now(); ``` - 使用高精度时钟记录开始时间 **步骤3:创建并启动线程** ```cpp threads.emplace_back(...); ``` - 关键参数说明: - `std::ref(data)`:传递数据的引用(避免复制整个数组) - `start`/`end`:数据分块范围(注意处理最后一个数据块的特殊情况) **步骤4:等待线程完成** ```cpp for (auto& t : threads) { t.join(); } ``` - `join()`会阻塞主线程,直到所有子线程执行完毕 **步骤5:汇总结果** ```cpp for (int sum : partial_sums) { total_sum += sum; } ``` - 将所有部分和相加得到最终结果 --- ### 新手常见问题解答 #### Q1:为什么要用`std::ref(data)`? - **答**:默认情况下线程函数参数会进行值拷贝,使用`std::ref`可以传递引用,避免复制10万个数据的大数组 #### Q2:如何保证线程安全? - **答**:本例中每个线程只写自己独立的位置(`partial_sums[thread_id]`),没有数据竞争,因此不需要互斥锁。如果是多个线程写同一内存区域,就需要使用`std::mutex` #### Q3:如果数据总量不是10的倍数怎么办? - **答**:代码中已经处理了这种情况: ```cpp int end = (i == 9) ? DATA_SIZE : (i+1)*CHUNK_SIZE; ``` 最后一个线程会处理剩余的所有数据 --- ### 运行结果示例 ``` 总和: 100000 计算耗时: 2 毫秒 ``` (实际耗时取决于你的CPU性能) --- ### 扩展练习建议 1. **尝试修改数据量**:将`DATA_SIZE`改为其他数值(如123456),观察程序是否仍然正确 2. **添加错误处理**:在数据访问时增加越界检查 3. **比较单线程性能**:写一个单线程版本对比执行时间 4. **可视化分块**:打印每个线程处理的数据范围
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