c++ 多线程 while加速

时间: 2023-09-17 09:14:43 浏览: 187

C++简单多线程案例

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### C++简单多线程案例解析 #### 一、引言在计算机编程领域，多线程技术是一项非常重要的技能，它能够显著提高程序的执行效率和响应速度。本文将通过几个具体的C++多线程示例来深入探讨多线程的基本概念、创建方法以及在实际应用中的注意事项。 #### 二、基础概念在开始之前，我们需要了解一些基本概念： - **线程**：是进程中的一个执行单元，是操作系统能够进行运算调度的最小单位。 - **多线程**：指在一个程序或进程中同时运行多个线程处理不同的任务。 - **线程安全**：指多个线程访问共享资源时不会引起数据不一致或其他问题。 #### 三、C++多线程基础 Windows平台下，C++支持多线程编程主要是通过Win32 API实现的。其中`CreateThread`函数是创建新线程的关键函数，其原型为： ```cpp HANDLE CreateThread( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // 安全属性 SIZE_T dwStackSize, // 栈大小 LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, // 线程函数入口 LPVOID lpParameter, // 线程参数 DWORD dwCreationFlags, // 创建标志 LPDWORD lpThreadId // 线程ID ); ``` #### 四、示例分析接下来，我们将通过几个具体的示例来深入了解C++多线程的使用。 ##### 示例1：简单线程创建示例代码如下： ```cpp #include<iostream> #include<windows.h> using namespace std; DWORD WINAPI Fun(LPVOID lpParamter) { while (1) { cout << "Fundisplay!" << endl; } } int main() { HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, NULL, 0, NULL); CloseHandle(hThread); while (1) { cout << "maindisplay!" << endl; } return 0; } ``` 这个示例展示了如何创建一个新的线程。`CreateThread`函数创建了一个名为`Fun`的新线程，该线程会无限循环地输出“Fundisplay!”。主函数`main`也会无限循环输出“maindisplay!”。由于两个线程都是无限循环输出，所以程序会一直运行下去，直到手动停止。 ##### 示例2：添加延迟为了更好地观察多线程的效果，我们可以在示例1的基础上加入延迟： ```cpp #include<iostream> #include<windows.h> using namespace std; DWORD WINAPI Fun(LPVOID lpParamter) { while (1) { cout << "Fundisplay!" << endl; Sleep(1000); // 暂停1秒 } } int main() { HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, NULL, 0, NULL); CloseHandle(hThread); while (1) { cout << "maindisplay!" << endl; Sleep(2000); // 暂停2秒 } return 0; } ``` 这里引入了`Sleep`函数，使得每个线程每输出一次后都会暂停一段时间。这样可以明显看到输出的交错效果。 ##### 示例3：输出格式调整在示例2的基础上，对输出进行了格式化处理，使其更清晰： ```cpp #include<iostream> #include<windows.h> using namespace std; DWORD WINAPI Fun(LPVOID lpParamter) { while (1) { cout << "Fundisplay!\n"; Sleep(1000); } } int main() { HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, NULL, 0, NULL); CloseHandle(hThread); while (1) { cout << "maindisplay!\n"; Sleep(2000); } return 0; } ``` 可以看到，输出结果变得更加整洁。 ##### 示例4：共享资源竞争在多线程编程中，共享资源的竞争是一个常见问题。例如，如果两个线程同时修改同一个变量，可能会导致数据不一致。以下是一个示例： ```cpp int a = 3; void selfAdd() { a = a + a; } void selfSub() { a = a - a; } int main() { // 创建两个线程分别执行selfAdd和selfSub // ... // 输出最终a的值 cout << "Final value of a: " << a << endl; } ``` 在这个示例中，假设`selfAdd`线程先执行，并将`a`的值修改为6，然后`selfSub`线程执行，将`a`的值修改为0。但实际上，由于线程调度的不确定性，可能导致`a`的最终值不是预期的6。 #### 五、线程同步为了避免上述示例中出现的问题，可以使用互斥锁（mutex）来保护共享资源。`CreateMutex`函数可以用来创建一个互斥对象： ```cpp HANDLE CreateMutex( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, // 安全属性 BOOL bInitialOwner, // 是否初始拥有者 LPCTSTR lpName // 对象名称 ); ``` 示例代码如下： ```cpp HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL, TRUE, "screen"); void safePrint(const char* message) { // 获取锁 if (WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE) == WAIT_OBJECT_0) { cout << message << endl; // 释放锁 ReleaseMutex(hMutex); } } int main() { // 创建线程 // ... // 使用safePrint代替原来的cout // ... } ``` 通过这种方式，我们可以确保在任何时刻只有一个线程能够访问输出设备，从而避免了数据混乱。 #### 六、总结本文通过几个简单的C++多线程示例介绍了多线程的基本概念和实现方式，并着重讨论了线程间的资源共享和同步问题。在实际开发中，合理地利用多线程能够极大地提升程序的性能和用户体验。然而，需要注意的是，在处理共享资源时必须采取适当的同步措施，以防止数据不一致等问题的发生。

在C++中，使用多线程可以实现并行计算，从而提高程序的执行速度。如果你想在多线程中使用while循环来加速程序，你可以将需要加速的代码放在while循环中，并在每个线程中执行该循环。这样可以同时执行多个任务，从而加快程序的执行速度。例如，你可以创建两个线程，分别执行thread_1和thread_2函数，这两个函数中包含了while循环。这样，两个线程可以同时执行循环中的任务，从而加速程序的执行。需要注意的是，如果主线程运行结束，程序会立即结束，而不会等待子线程的结束。如果你希望主线程等待子线程结束后再结束程序，可以使用join函数来实现。join函数会阻塞主线程，直到子线程执行完毕。另外，你还可以使用detach函数将子线程与主线程分离，这样主线程和子线程可以并行执行，互不影响。但是需要注意的是，分离的线程将无法被join，因此无法等待其执行完毕。总之，通过在多线程中使用while循环，你可以实现加速程序的效果。但是需要注意线程的管理和同步，以确保程序的正确执行。 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [一文详解C++多线程](https://blog.csdn.net/QLeelq/article/details/115747717)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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