超级好用的C++实用库之互斥锁
时间:2024-04-27 10:00:34 来源:网络cs 作者:利杜鹃 栏目:卖家故事 阅读:
概述
互斥锁是一种用于多线程编程的同步机制,其主要目的是确保在并发执行环境中,同一时间内只有一个线程能够访问和修改共享资源。互斥锁的最基本功能是防止多个线程同时进入临界区(Critical Section),即一段需要独占执行的代码段。当一个线程获得互斥锁后,其他试图获取该锁的线程将被阻塞,直到拥有锁的线程释放了它。这样可以保证共享数据在任何给定时刻仅由一个线程修改,从而避免数据竞争和不一致的状态。
CHP_Mutex类
在Windows和Linux操作系统下,实现互斥锁的数据结构和系统API接口有所不同:Windows使用CRITICAL_SECTION,Linux使用pthread_mutex_t。为了实现跨平台的API接口调用,我们封装了CHP_Mutex类。CHP_Mutex类的头文件,可参考下面的示例代码。
#pragma once#if defined _WIN32 #include <WinSock2.h> #include <Windows.h>#else #include <pthread.h>#endifclass CHP_Mutex{public: CHP_Mutex(); ~CHP_Mutex(); void Lock(); void Unlock(); bool IsLocked();private:#if defined _WIN32 CRITICAL_SECTION m_cs;#else pthread_mutex_t m_cs;#endif};
CHP_Mutex类的公共接口有3个,下面分别进行介绍。
Lock:锁定资源。
Unlock:解锁资源。
IsLocked:判断是否被锁定。返回值为true表示被锁定,false表示未被锁定。
CHP_Lock类
直接使用CHP_Mutex类,有时候很容易漏写解锁资源的Unlock函数,从而导致资源一直无法释放。为了解决这个问题,我们可以利用面向对象技术对互斥锁进行封装,确保对象析构时,互斥锁肯定会被释放。基于这些考虑,我们封装了CHP_Lock类。CHP_Lock类的头文件,可参考下面的示例代码。
class CHP_Lock{public: CHP_Lock(CHP_Mutex &mutex); ~CHP_Lock();private: CHP_Mutex &m_mutex;};
CHP_Lock类只有一个构造函数和一个析构函数。在构造函数中,可以传入CHP_Mutex类型的互斥锁mutex。在析构函数中,我们会自动释放之前保存的互斥锁。
总结
在C++ 11中,我们可以通过RAII(Resource Acquisition Is Initialization)技术来安全地管理互斥锁。比如:使用std::lock_guard或std::unique_lock来自动管理互斥锁的生命周期,确保在离开作用域时,无论如何都会释放锁。总之,互斥锁是实现线程同步的关键工具之一,对于保证多线程程序的数据一致性、正确性和安全性至关重要。
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