14、C++ 多线程与同步编程指南

C++ 多线程与同步编程指南

在多线程编程中，数据同步是一个关键问题，它涉及到多个线程对共享资源的安全访问。本文将介绍几种常见的多线程同步技术，包括无锁栈的实现、共享内存中原子变量的使用以及异步函数和 futures 的探索。

1. 无锁栈的实现

我们首先实现一个简单的整数栈应用程序，通过无锁方式实现元素的入栈操作。

步骤如下 ：
1. 定义 Node 结构体 ：用于存储栈中的元素，包含数据字段和指向下一个元素的指针。

struct Node {
    int data;
    Node* next;
};

2. 定义 Stack 类 ：包含一个原子指针 head 用于跟踪栈顶元素。

#include <atomic>
class Stack {
    std::atomic<Node*> head;
public:
    Stack() {
        std::cout << (head.is_lock_free() ? "" : "not ") << "lock-free" << std::endl;
    }
    void Push(int data) {
        Node* new_node = new N