如何在Linux用C++实现并发编程

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小樊

2025-10-04 10:27:17

栏目: 编程语言

在Linux下使用C++实现并发编程，你可以选择多种方法。以下是一些常见的并发编程技术：

多线程 - 使用C++11标准库中的<thread>头文件来创建和管理线程。
互斥锁 - 使用<mutex>头文件中的std::mutex类来保护共享资源，防止数据竞争。
条件变量 - 使用<condition_variable>头文件中的std::condition_variable类来实现线程间的同步。
原子操作 - 使用<atomic>头文件中的原子类型和函数来实现无锁编程。
信号量 - 虽然C++标准库中没有直接支持信号量，但你可以使用POSIX信号量（semaphore.h）或者自己实现一个。
管道和消息队列 - 使用UNIX域套接字或者POSIX消息队列（mqueue.h）来进行进程间通信。

下面是一个简单的例子，展示了如何使用C++11的多线程和互斥锁来实现并发编程：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <mutex>

std::mutex mtx; // 创建一个互斥锁

void print_block(int n, char c) {
    mtx.lock(); // 锁定互斥锁
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << c;
    }
    std::cout << '\n';
    mtx.unlock(); // 解锁互斥锁
}

int main() {
    std::vector<std::thread> threads;

    // 创建多个线程
    for (char c = 'a'; c < 'a' + 5; ++c) {
        threads.emplace_back(print_block, 50, c);
    }

    // 等待所有线程完成
    for (auto& th : threads) {
        th.join();
    }

    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了5个线程，每个线程打印50个字符。我们使用std::mutex来确保同一时间只有一个线程可以访问std::cout，这样可以防止输出的字符混乱。

编译这个程序时，你需要使用-std=c++11或者更高版本的标志来启用C++11特性：

g++ -std=c++11 -pthread your_program.cpp -o your_program

请注意，-pthread标志告诉编译器链接线程支持库，并且定义了预处理器宏_REENTRANT，这对于使用POSIX线程（pthreads）是必要的。

这只是一个简单的例子，实际的并发编程可能会更复杂，涉及到更多的同步和通信机制。根据你的具体需求，你可能需要深入学习C++并发编程的各个方面。

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