C++ 多线程编程总结
c语言多进程多线程编程
功能:初始化从/到一个进程的管道. 语法:
#include <stdio.h> FILE *popen(command,type) char *command,type;
说明:本系统调用在调用进程和被执行命令间创建一个管道. 参数 command 做为被执行的命令行.type 做为 I/O 模式,"r"为从被 执行命令读,"w"为向被执行命令写.返回一个标准流指针,做为管
括代码段，数据段和堆栈等都已经被新的内容取代，只留下进程 ID 等一些表面上的信息仍 保持原样，颇有些神似"三十六计"中的"金蝉脱壳"。看上去还是旧的躯壳，却已经注入了新 的灵魂。只有调用失败了，它们才会返回一个-1，从原程序的调用点接着往下执行。
fork()和 exec()这两个函数，前者用于并行执行，父、子进程执行相同正文中的不同 部分；后者用于调用其他进程，父、子进程执行不同的正文，调用前，一般应为子进程创造 一个干净的环境。
另外,UNIX 系统本身也是用 C 语言写的多进程程序,多进程编程是 UNIX 的特点,当我们
熟悉了多进程?将会对 UNIX 系统机制有一个较深的认识.首先我介绍一下多进程程序的 一些突出的特点:
1.1 并行化
一件复杂的事件是可以分解成若干个简单事件来解决的, 这在程序员的大脑中早就形 成了这种概念, 首先将问题分解成一个个小问题, 将小问题再细分, 最后在一个合适的规模 上做成一个函数. 在软件工程中也是这么说的. 如果我们以图的方式来思考, 一些小问题的 计算是可以互不干扰的, 可以同时处理, 而在关键点则需要统一在一个地方来处理, 这样程 序的运行就是并行的, 至少从人的时间观念上来说是这样的. 而每个小问题的计算又是较简 单的.
c++多线程编程中常用的技巧
在C++多线程编程中，有一些常用的技巧可以帮助你编写高效、稳定的代码。
以下是一些常见的技巧：
1. 避免数据竞争：数据竞争是多线程编程中的常见问题，它发生在多个线程同时访问和修
改共享数据时。
为了避免数据竞争，可以使用互斥锁（mutex）来保护共享数据，确保一次只有一个线程可以访问它。
2. 使用条件变量：条件变量是一种同步机制，可以让线程等待某个条件成立后再继续执行。
这可以避免线程阻塞，提高程序的效率。
3. 优化线程池：线程池是一种创建和管理线程的机制，它可以避免频繁地创建和销毁线程，
提高程序的性能。
通过合理地配置线程池的大小，可以更好地利用系统资源。
4. 避免阻塞线程：阻塞线程会导致线程的执行被暂停，这可能会影响程序的性能。
因此，
在多线程编程中，应该尽量避免阻塞线程。
可以使用异步操作、回调函数等机制来避免阻塞线程。
5. 使用原子操作：原子操作是一种不可中断的操作，它可以在多线程环境中安全地使用。
通过使用原子操作，可以避免多个线程同时修改同一份数据时出现数据竞争的问题。
6. 使用线程局部存储：线程局部存储是一种为每个线程分配独立存储空间的机制。
通过使
用线程局部存储，可以避免多个线程之间共享数据，从而避免数据竞争的问题。
7. 使用智能指针：智能指针是一种自动管理的指针，它可以自动释放内存，避免内存泄漏
的问题。
在多线程编程中，应该使用智能指针来管理动态分配的内存，避免多个线程同时操作同一块内存区域时出现数据竞争的问题。
以上是一些常见的C++多线程编程技巧，通过合理地运用这些技巧，可以编写出高效、稳定的多线程程序。
线程实例实验报告总结
一、实验目的本次实验旨在通过实例操作，深入了解线程的概念、创建、同步与通信机制，以及线程在实际编程中的应用。
通过实验，提高对线程的理解和运用能力，为以后开发多线程程序打下坚实基础。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 开发工具：Visual Studio 20193. 编程语言：C#三、实验内容1. 线程的基本概念线程是程序执行的最小单位，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程具有以下特点：（1）线程是轻量级的，创建、销毁线程的开销较小。
（2）线程共享进程的资源，如内存、文件等。
（3）线程之间可以并发执行。
2. 线程的创建在C#中，可以使用以下方式创建线程：（1）使用Thread类```csharpThread thread = new Thread(new ThreadStart(MethodName));thread.Start();```（2）使用lambda表达式```csharpThread thread = new Thread(() => MethodName());thread.Start();```（3）使用匿名方法```csharpThread thread = new Thread(delegate () { MethodName(); });thread.Start();```3. 线程的同步线程同步是指多个线程在执行过程中，为了防止资源冲突而采取的协调机制。
C#提供了以下同步机制：（1）互斥锁（Mutex）```csharpMutex mutex = new Mutex();mutex.WaitOne();// 线程同步代码mutex.ReleaseMutex();```（2）信号量（Semaphore）```csharpSemaphore semaphore = new Semaphore(1, 1);semaphore.WaitOne();// 线程同步代码semaphore.Release();```（3）读写锁（ReaderWriterLock）```csharpReaderWriterLock rwlock = new ReaderWriterLock();rwlock.AcquireReaderLock();// 读取操作rwlock.ReleaseReaderLock();```4. 线程的通信线程通信是指线程之间传递消息、共享数据的过程。
c 多线程实现的四种方式
c 多线程实现的四种方式C语言是一种非常流行的编程语言，它可以用来实现多线程编程。
多线程编程可以让你的程序更高效、更快速地运行，因为它可以同时执行多个任务。
在这篇文章中，我们将介绍 C 多线程实现的四种方式。
1. 使用 pthread 库pthread 是一个 POSIX 标准定义的多线程库，它提供了一套API 接口，可以用来实现多线程编程。
使用 pthread，你可以创建多个线程并且控制它们的行为。
这种方式是 C 语言实现多线程的最常用方式之一。
2. 使用 OpenMP 库OpenMP 是一个开源的多线程库，它可以用来在 C 语言中实现多线程编程。
OpenMP 提供了一套 API 接口，可以让你更方便地编写并行程序。
使用 OpenMP，你可以使用 #pragma 指令来控制并行执行的代码块。
3. 使用 POSIX 线程POSIX 线程是一种 POSIX 标准定义的多线程接口，它可以用来实现多线程编程。
与 pthread 类似，POSIX 线程提供了一套 API 接口，可以让你更方便地编写多线程程序。
4. 使用 Windows 线程如果你在 Windows 操作系统上编写 C 语言程序，你可以使用Windows 线程来实现多线程编程。
Windows 线程提供了一套 API 接口，可以让你在 Windows 平台上创建多个线程并且控制它们的行为。
总结以上是 C 多线程实现的四种方式。
在选择使用哪种方式时，你应该考虑自己的需求和使用的操作系统。
不同的方式会有不同的 API 接口、性能和可移植性。
如果你需要了解更多关于 C 多线程编程的知识，可以参考相关的书籍和教程。
C语言并发编程多线程和多进程的应用
C语言并发编程多线程和多进程的应用C语言是一门广泛应用于系统级开发的编程语言，它具备高性能和低级别的特点，常用于操作系统、设备驱动和嵌入式系统的开发。
在实际应用中，多线程和多进程是C语言并发编程的两个重要概念和技术，它们可以提高程序的性能和响应能力。
本文将介绍C语言中多线程和多进程的应用，并探讨它们在不同场景中的优劣和适用性。
一、多线程的应用1. 线程概念及优势多线程是指在一个进程内创建多个并行执行的线程，每个线程可以独立执行不同的任务。
相比单线程程序，多线程程序具有以下优势：- 提高程序的性能：多线程能够将任务拆分为多个子任务，并在多个线程上同时执行，从而减少程序的执行时间。
- 增加程序的响应能力：通过将阻塞操作放在单独的线程中执行，可以避免主线程的阻塞，提高程序的响应速度。
- 使程序结构更清晰：多线程可以提升程序的模块化和可维护性，将不同的功能模块独立封装在不同的线程中，易于理解和扩展。
2. 多线程的创建和同步在C语言中，可以使用标准的线程库如pthread来创建和管理线程。
创建线程的步骤包括线程的初始化、启动和等待线程的结束。
多线程之间的同步可以通过互斥锁、条件变量和信号量等机制来实现。
互斥锁用于保护共享资源的访问，条件变量用于线程之间的通信，信号量则可以用于限制并发访问的数量。
3. 多线程的应用场景多线程适用于以下场景：- 超过单个核心能力的计算任务：通过将任务分解为多个子任务，可以在多个核心上并行执行，提高计算任务的执行效率。
- 服务器应用：通过多线程可以提高服务器的并发处理能力，同时处理多个客户端请求。
- 图形界面程序：通过将耗时操作放在后台线程执行，可以提高界面的流畅性和响应速度。
二、多进程的应用1. 进程概念及优势进程是指一个程序的执行实例，它拥有独立的地址空间和资源。
多进程是指在操作系统中同时运行多个独立的进程，每个进程可以执行不同的任务。
多进程编程的优势包括：- 提高系统的稳定性：通过将不同的任务独立在多个进程中执行，可以避免一个进程的崩溃导致整个系统的崩溃。
多线程编程的常见问题和解决方法
多线程编程的常见问题和解决方法多线程编程是同时运行多个线程的编程模型，可以提高程序的并发性和响应性。
然而，多线程编程也会带来一些常见问题，如竞态条件、死锁、活锁、饥饿等。
下面是一些常见的问题和解决方法。
1.竞态条件竞态条件是指多个线程对共享资源进行访问和修改时的不确定性结果。
解决竞态条件的方法有：-使用互斥锁（mutex）：通过确保一次只有一个线程能够访问共享资源，来避免竞态条件。
-使用信号量（semaphore）：通过限制同时访问共享资源的线程数量来避免竞态条件。
-使用条件变量（condition variable）：通过让线程等待某个条件满足，再进行访问共享资源，来避免竞态条件。
2.死锁死锁是指多个线程互相等待对方释放资源，导致系统无法继续执行的状态。
解决死锁的方法有：-避免使用多个锁：尽可能减少锁的数量，或者使用更高级的同步机制如读写锁（read-write lock）。
-破坏循环等待条件：对资源进行排序，按序请求资源，避免循环等待。
-使用超时机制：在一定时间内等待资源，如果超时则丢弃请求，避免无限等待。
3.活锁活锁是指多个线程在不停地改变自己的状态，但无法向前推进。
解决活锁的方法有：-引入随机性：当多个线程同时请求资源时，引入随机性来打破死锁的循环。
-重试策略：如果发生活锁，暂停一段时间后重新尝试执行操作。
4.饥饿饥饿是指某个线程由于优先级或其他原因无法获得资源，导致无法继续执行。
解决饥饿的方法有：-使用公平锁：确保每个线程获得资源的机会是公平的，避免某个线程一直无法获得资源。
-调整线程优先级：提高饥饿线程的优先级，使其有机会获得资源。
5.数据竞争数据竞争是指多个线程同时对共享数据进行读写操作，导致不确定的结果。
解决数据竞争的方法有：-使用互斥锁：通过确保一次只有一个线程能够访问共享数据，来避免数据竞争。
-使用原子操作：使用原子操作来保证共享数据的原子性，避免数据竞争。
6.上下文切换开销多线程编程会引入上下文切换开销，导致性能下降。
C语言中的多线程编程技巧
C语言中的多线程编程技巧在C语言中，多线程编程是一种常见的技术，能够充分发挥多核处理器的性能优势，提高程序的效率。
以下是一些在C语言中进行多线程编程时常用的技巧：1. 创建线程：在C语言中，可以使用pthread库来创建线程。
首先需要包含< pthread.h>头文件，并定义一个线程的函数，通过pthread_create函数创建线程。
例如，可以使用以下代码创建一个线程：```#include <pthread.h>void* thread_func(void* arg) {// 线程的具体执行内容return NULL;}int main() {pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);// 主线程的执行内容pthread_join(tid, NULL); // 等待线程结束return 0;}```2. 线程同步：在多线程编程中，需要注意线程间的数据共享和访问问题。
可以使用互斥锁（pthread_mutex_t）来保护共享数据，避免多个线程同时访问造成数据混乱。
另外，还可以使用条件变量（pthread_cond_t）来进行线程间的同步和通信。
例如，可以使用以下代码实现线程同步：```#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t cond;int count = 0;void* producer(void* arg) {while (1) {pthread_mutex_lock(&mutex);count++;pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒消费者线程}return NULL;}void* consumer(void* arg) {while (1) {pthread_mutex_lock(&mutex);while (count == 0) {pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待生产者线程 }count--;pthread_mutex_unlock(&mutex);}return NULL;}int main() {pthread_t producer_tid, consumer_tid;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_cond_init(&cond, NULL);pthread_create(&producer_tid, NULL, producer, NULL);pthread_create(&consumer_tid, NULL, consumer, NULL);// 主线程的执行内容pthread_join(producer_tid, NULL);pthread_join(consumer_tid, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);pthread_cond_destroy(&cond);return 0;}```3. 线程池：在多线程编程中，可以使用线程池来管理线程的创建和销毁，提高程序的性能和效率。
网络编程中的多线程编程
网络编程中的多线程编程在网络编程中，多线程编程是一个非常常见的技术。
在传统的单线程模式下，一个程序只能完成一个任务，而且必须等待该任务完成后才能开始下一个任务。
但是在多线程模式下，一个程序可以同时执行多个任务，并行地执行多个任务，从而提高了程序的使用效率和响应速度。
一、多线程编程的优点多线程编程有很多优点，其中最重要的优点是可以提高程序的效率和响应速度。
在多线程模式下，一个程序可以同时执行多个任务，从而避免了等待某个任务完成的时间浪费。
另外，多线程编程还可以充分利用多核CPU的优势，提高计算机系统的处理能力。
二、多线程编程的挑战尽管多线程编程有很多优点，但是也存在很多挑战。
其中最大的挑战是线程安全问题。
由于多个线程同时访问共享资源，如果不加以保护和控制，就会出现数据竞争和访问冲突等问题，从而导致程序出现异常和崩溃。
为了解决线程安全问题，需要使用锁、信号量、条件变量等线程同步机制，确保多个线程能够协同工作，共同完成任务。
同时，还需要遵循一些编程规范，如避免使用全局变量、使用原子操作等，从而尽量减少线程安全问题的发生。
三、多线程编程的实现在实际开发中，多线程编程可以采用多种编程语言和技术来实现。
在C/C++编程中，可以使用POSIX线程库或Windows线程库来实现多线程编程。
在Java编程中，可以使用Java多线程技术来实现多线程编程。
在Python编程中，可以使用threading或multiprocessing模块来实现多线程编程。
无论采用何种语言和技术，实现多线程编程的基本思路都是相似的。
首先，需要创建多个线程，每个线程负责完成一个特定的任务。
其次，需要使用线程同步机制，确保多个线程能够协同工作，共同完成任务。
最后，需要处理线程之间的通信，确保多个线程能够正确地交换信息和数据。
四、多线程编程的应用场景多线程编程在各种应用场景中都得到了广泛的应用。
实际上，所有需要同时执行多个任务的应用程序都可以使用多线程编程来实现。
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JAVA 实现对称加密JAVA 实现非对称加密Java 实现数字签名Tony 老师聊shell——运算符分享到：6头条博客频道资源翻译小组相亲您好，shane退出首页最新文章在线课程业界开发IT 技术设计创业IT 职场投稿更多 » 导航条 伯乐在线 > 首页 > 所有文章 > C/C++ > C++ 多线程编程总结C++ 多线程编程总结2012/05/18 | 分类： C/C++, 开发 | 2 条评论 | 标签： C 语言, 多线程来源：知然在开发C++程序时，一般在吞吐量、并发、实时性上有较高的要求。
设计C++程序时，总结起来可以从如下几点提高效率：● l 并发● l 异步● l 缓存下面将我平常工作中遇到一些问题例举一二，其设计思想无非以上三点。
1任务队列1.1 以生产者消费者模型设计任务队列生产者消费者模型是人们非常熟悉的模型，比如在某个服务器程序中，当User 数据被逻辑模块修改后，就产生一个更新数据库的任务（produce ），投递给IO 模块任务队列，IO 模块从任务队列中取出任务执行sql 操作（consume ）。
设计通用的任务队列，示例代码如下：详细实现可参见：/svn/trunk/fflib/include/detail/task_queue_impl.h1.2 任务队列使用技巧1.2.1 IO 与 逻辑分离比如网络游戏服务器程序中，网络模块收到消息包，投递给逻辑层后立即返回，继续接受下一个消息包。
逻辑线程在一个没有io 操作的环境下运行，以保障实时性。
示例：12345678910111213141516171819v o i d t a s k _q u e u e _t ::p r o d u c e (c o n s t t a s k _t & t a s k _) { l o c k _g u a r d _t l o c k (m _m u t e x ); i f (m _t a s k l i s t >e m p t y ()){//! 条件满足唤醒等待线程 m _c o n d .s i g n a l (); } m _t a s k l i s t >p u s h _b a c k (t a s k _); } i n t t a s k _q u e u e _t ::c o m s u m e (t a s k _t & t a s k _){ l o c k _g u a r d _t l o c k (m _m u t e x ); w h i l e (m _t a s k l i s t >e m p t y ())//! 当没有作业时，就等待直到条件满足被唤醒{ i f (f a l s e == m _f l a g ){ r e t u r n 1; } m _c o n d .w a i t (); } t a s k _ = m _t a s k l i s t >f r o n t (); m _t a s k l i s t >p o p _f r o n t (); r e t u r n 0; }123v o i d h a n d l e _x x _m s g (l o n g u i d , c o n s t x x _m s g _t & m s g ){ l o g i c _t a s k _q u e u e >p o s t (b o o s t ::b i n d (&s e r v i e _t ::p r o c e s , u i d , m s g )); }注意，此模式下为单任务队列，每个任务队列单线程。
1.2.2 并行流水线上面的只是完成了io 和 cpu 运算的并行，而cpu 中逻辑操作是串行的。
在某些场合，cpu 逻辑运算部分也可实现并行，如游戏中用户A 种菜和B 种菜两种操作是完全可以并行的，因为两个操作没有共享数据。
最简单的方式是A 、B 相关的操作被分配到不同的任务队列中。
示例如下：注意，此模式下为多任务队列，每个任务队列单线程。
1.2.3 连接池与异步回调比如逻辑Service 模块需要数据库模块异步载入用户数据，并做后续处理计算。
而数据库模块拥有一个固定连接数的连接池，当执行SQL 的任务到来时，选择一个空闲的连接，执行SQL ，并把SQL 通过回调函数传递给逻辑层。
其步骤如下：●n 预先分配好线程池，每个线程创建一个连接到数据库的连接●n 为数据库模块创建一个任务队列，所有线程都是这个任务队列的消费者●n 逻辑层想数据库模块投递sql 执行任务，同时传递一个回调函数来接受sql 执行结果示例如下：注意，此模式下为单任务队列，每个任务队列多线程。
2. 日志本文主要讲C++多线程编程，日志系统不是为了提高程序效率，但是在程序调试、运行期排错上，日志是无可替代的工具，相信开发后台程序的朋友都会使用日志。
常见的日志使用方式有如下几种：●n 流式，如logstream << “start servie time[%d]” << time(0) << ” app name[%s]” << app_string.c_str() << endl;●n Printf 格式如：logtrace(LOG_MODULE, “start servie time[%d] app name[%s]“, time(0), app_string.c_str());二者各有优缺点，流式是线程安全的，printf 格式格式化字符串会更直接，但缺点是线程不安全，如果把app_string.c_str() 换成app_string （std::string ），编译被通过，但是运行期会crash （如果运气好每次都crash ，运气不好偶尔会crash ）。
我个人钟爱printf 风格，可以做如下改进：●l 增加线程安全，利用C++模板的traits 机制，可以实现线程安全。
示例：1234v o i d h a n d l e _x x _m s g (l o n g u i d , c o n s t x x _m s g _t & m s g ) { l o g i c _t a s k _q u e u e _a r r a y [u i d % s i z e o f (l o g i c _t a s k _q u e u e _a r r a y )]>p o s t ( b o o s t ::b i n d (&s e r v i e _t ::p r o c e s , u i d , m s g )); }1v o i d d b _t :l o a d (l o n g u i d _, b o o s t ::f u n c t i o n p o s t (b o o s t ::b i n d (&d b _t :l o a d , u i d , f u n c ));12345t e m p l a t e v o i d l o g t r a c e (c o n s t c h a r * m o d u l e , c o n s t c h a r * f m t , A R G 1 a r g 1){ b o o s t ::f o r m a t s (f m t ); f % a r g 1; }这样，除了标准类型+std::string 传入其他类型将编译不能通过。
这里只列举了一个参数的例子，可以重载该版本支持更多参数，如果你愿意，可以支持9个参数或更多。
●l 为日志增加颜色，在printf 中加入控制字符，可以再屏幕终端上显示颜色，Linux 下示例：printf(“33[32;49;1m [DONE] 33[39;49;0m")更多颜色方案参见：/jiemnij/blog/item/d95df8c28ac2815cb219a80e.html●l 每个线程启动时，都应该用日志打印该线程负责什么功能。
这样，程序跑起来的时候通过top –H – p pid 可以得知那个功能使用cpu 的多少。
实际上，我的每行日志都会打印线程id ，此线程id 非pthread_id ，而其实是线程对应的系统分配的进程id 号。
3. 性能监控尽管已经有很多工具可以分析c++程序运行性能，但是其大部分还是运行在程序debug 阶段。
我们需要一种手段在debug 和release 阶段都能监控程序，一方面得知程序瓶颈之所在，一方面尽早发现哪些组件在运行期出现了异常。
通常都是使用gettimeofday 来计算某个函数开销，可以精确到微妙。
可以利用C++的确定性析构，非常方便的实现获取函数开销的小工具,示例如下：Cost 应该被投递到性能统计管理器中，该管理器定时讲性能统计数据输出到文件中。
4 Lambda 编程使用foreach 代替迭代器很多编程语言已经内建了foreach ，但是c++还没有。
所以建议自己在需要遍历容器的地方编写foreach 函数。
习惯函数式编程的人应该会非常钟情使用foreach ，使用foreach 的好处多多少少有些，如：/chsword/archive/2007/09/28/910011.html但主要是编程哲学上层面的。
示例：12345678910111213s t r u c t p r o f i l e r { p r o f i l e r (c o n s t c h a r * f u n c _n a m e ){ g e t t i m e o f d a y (&t v , N U L L ); } ~p r o f i l e r (){ s t r u c t t i m e v a l t v 2; g e t t i m e o f d a y (&t v 2, N U L L ); l o n g c o s t = (t v .t v _s e c t v .t v _s e c ) * 1000000 + (t v .t v _u s e c t v .t v _u s e c ); //! p o s t t o s o m e m a n a g e r } s t r u c t t i m e v a l t v ; }; #d e f i n e P R O F I L E R () p r o f i l e r (__F U N C T I O N __)12345v o i d u s e r _m g r _t ::f o r e a c h (b o o s t ::f u n c t i o n f u n c _){ f o r (i t e r a t o r i t = m _u s e r s .b e g i n (); i t != m _u s e r s .e n d () ++i t ){ f u n c _(i t >s e c o n d ); } }比如要实现dump 接口，不需要重写关于迭代器的代码实际上，上面的代码变通的生成了匿名函数，如果是c++ 11 标准的编译器，本可以写的更简洁一些：但是我大部分时间编写的程序都要运行在centos 上，你知道吗它的gcc 版本是gcc 4.1.2， 所以大部分时间我都是用变通的方式使用lambda 函数。