C++ 多线程中如何共享变量

在C++多线程编程中，如果需要多个线程共享变量，需要使用一些同步机制来保证数据的正确性。常用的同步机制包括互斥锁（mutex）、条件变量（condition variable）、信号量（semaphore）等等。

其中，互斥锁是最常用的同步机制之一。互斥锁可以保证同一时间只有一个线程可以访问被保护的变量，从而避免了竞争条件（race condition）的发生。当一个线程需要访问共享变量时，它必须先获得互斥锁，然后才能对变量进行操作。当这个线程完成操作后，必须释放互斥锁，以便其他线程可以访问变量。

下面是一个使用互斥锁共享变量的示例代码：

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

std::mutex mtx; // 全局互斥锁

int shared_var = 0; // 共享变量

void increment() {
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 获得互斥锁
        shared_var++; // 对共享变量进行操作
    }
}

int main() {
    std::thread t1(increment);
    std::thread t2(increment);

    t1.join();
    t2.join();

    std::cout << "shared_var = " << shared_var << std::endl;

    return 0;
}

在上面的例子中，我们定义了一个全局互斥锁 `mtx` 和一个共享变量 `shared_var`。在 `increment` 函数中，我们使用 `std::lock_guard` 类来获得互斥锁，并对共享变量进行操作。在 `main` 函数中，我们创建两个线程来执行 `increment` 函数，并等待它们执行完毕。最后，我们输出共享变量的值。

需要注意的是，在多线程编程中，共享变量的操作可能会涉及到原子性问题，即一个操作可能被分为多个步骤，而这些步骤可能被其他线程中断。因此，在对共享变量进行读写操作时，需要保证这些操作是原子的，可以使用 C++11 中提供的原子操作来实现。