C++ 并发编程
一、并发基础核心组件口诀:线程对象要管理,互斥锁来保安全,原子操作不可拆,条件变量通信忙1.1 std::thread - 线程管理 构造方式: 默认构造:创建空线程对象 初始化构造:thread t(func, args...),传入函数和参数 移动构造:支持线程所有权转移,不支持拷贝 生命周期管理: join():主线程等待子线程完成,阻塞当前线程 detach():线程独立运行,与主线程分离 关键注意:线程对象销毁前必须调用join()或detach(),否则程序崩溃 常见陷阱:局部线程对象销毁时,若线程函数仍在运行会导致崩溃(解决:使用detach()或确保join()被调用) 1.2 std::mutex - 互斥锁 基本功能:保护共享资源,确保同一时间只有一个线程访问 核心方法:lock()(加锁)、unlock()(解锁)、try_lock()(尝试加锁,非阻塞) 使用建议:配合RAII包装器使用,避免忘记解锁导致死锁 1.3 std::lock_guard -...
linux:从源码视角解析 pthread_cleanup_push 与 pthread_cleanup_pop 的成对出现机制
导言在多线程编程领域,线程资源的正确释放是保障程序稳定性与可靠性的关键环节。pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop作为线程资源清理的重要机制,其成对出现的要求并非随意设定,而是由底层源码实现逻辑所决定。本文将从源码角度深入剖析这一要求的根本原因,并结合具体代码示例说明其在实际资源管理中的重要性。 一、宏定义的语法约束在多数系统的实现中,pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop并非以普通函数的形式存在,而是通过宏定义来实现功能。从语法结构上看,很多实现里pthread_cleanup_push会以类似左花括号 “{” 的形式结束,而pthread_cleanup_pop则以类似右花括号 “}”...
信号与线程机制详解:从屏蔽位图到共享独立区域
导言在操作系统的复杂架构体系中,信号与线程作为保障程序高效运行与协同调度的核心机制,其原理与实现对系统性能与稳定性起着决定性作用。信号作为进程间异步通信的关键途径,通过信号屏蔽策略与位图管理机制,构建起进程对外部事件的动态响应体系;线程则以资源共享与独立分配的双重特性,在提升程序并发执行效率的同时,引发数据一致性与资源管理等关键问题。而pthread库作为线程编程的重要工具,为开发者提供了便捷的线程操作接口。深入探究这些核心概念,对于开发高可靠性的系统级软件具有重要理论与实践意义。 一、信号机制详解1.1 信号的定义与作用信号作为一种软件中断机制,承担着进程间异步事件通知的重要功能。操作系统预先定义了丰富的信号类型,例如SIGINT(由用户通过Ctrl + C组合键触发的中断信号)、SIGTERM(用于正常终止进程的信号)等。当特定系统事件发生或执行特定系统调用时,信号将被发送至目标进程,进程根据自身配置的信号处理策略(默认处理、自定义处理函数或忽略)进行响应,从而实现系统层面的事件驱动处理机制。 1.2...
进程与线程中全局变量、变量、函数及主进程的差异剖析
一、基本概念概述1.1 进程进程是操作系统进行资源分配和调度的基本实体,是程序在计算机上的一次动态执行过程。每个进程都拥有独立的虚拟地址空间,包含代码段、数据段、堆和栈等关键区域。这种地址空间的独立性使得进程间天然隔离,单个进程的崩溃通常不会波及其他进程的正常运行。 1.2 线程线程作为进程内的执行单元,构成了程序执行流的最小单位。同一进程内的多个线程共享进程的地址空间与系统资源,如全局变量、打开的文件描述符等。相较于进程切换,线程切换的系统开销更小,这一特性为提升程序的并发处理能力提供了重要支持。 1.3 全局变量全局变量定义于函数体外部,其作用域覆盖整个程序范围,允许程序内的任意函数对其进行访问与修改。在多进程或多线程环境下,全局变量的并发访问管理尤为关键,不当操作极易引发数据一致性问题。 1.4 局部变量局部变量在函数内部声明,其生命周期与作用域均局限于函数体内部。函数执行结束后,存储局部变量的栈空间随即释放。即便不同函数中存在同名局部变量,它们在内存中也对应独立的存储单元。 1.5...