并发队列的竞争条件 - 指针的引用
创始人
2024-12-18 07:00:15
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并发队列中的竞争条件是指多个线程同时访问队列时可能导致的数据错乱或不一致的问题。其中,指针的引用是一种常见的竞争条件,因为多个线程可能同时修改或访问同一个指针指向的数据。

以下是一个使用互斥锁来解决并发队列中指针引用竞争条件的示例代码:

#include 
#include 
#include 
#include 

std::queue data_queue;
std::mutex mtx;

void producer()
{
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        int* data = new int(i);
        
        std::lock_guard lock(mtx);
        data_queue.push(data);
        std::cout << "Produced: " << *data << std::endl;
    }
}

void consumer()
{
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        std::lock_guard lock(mtx);
        
        if (!data_queue.empty())
        {
            int* data = data_queue.front();
            data_queue.pop();
            std::cout << "Consumed: " << *data << std::endl;
            delete data;
        }
    }
}

int main()
{
    std::thread producer_thread(producer);
    std::thread consumer_thread(consumer);
    
    producer_thread.join();
    consumer_thread.join();
    
    return 0;
}

在上述代码中,互斥锁(std::mutex)被用于保护共享的队列(data_queue)的访问。生产者线程(producer)使用互斥锁来保护对队列的 push 操作,而消费者线程(consumer)则使用互斥锁来保护对队列的 pop 操作。

这样,当一个线程正在修改队列时,其他线程需要等待锁释放才能访问共享资源,从而避免了指针引用竞争条件的问题。

需要注意的是,在使用互斥锁时,要确保在任何情况下都会正确地释放锁,以免导致死锁等问题。在上述示例中,使用了 std::lock_guard 来自动管理锁的获取和释放,当 lock_guard 对象超出作用域时,会自动释放锁。

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