C++多线程之使用Mutex和Critical_Section

在C++中，我们可以使用互斥锁（Mutex）和临界区（Critical Section）来实现多线程同步。

Mutex：

互斥锁是一种同步机制，它用于确保只有一个线程能够访问共享资源。当一个线程获得了互斥锁后，其他线程必须等待该线程释放锁之后才能获取锁并访问共享资源。

以下是使用互斥锁的基本步骤：

1. 在需要保护的代码段之前创建一个互斥锁对象。

2. 线程进入共享资源之前调用互斥锁的lock()方法。

3. 执行共享资源的代码。

4. 线程完成共享资源的操作后调用互斥锁的unlock()方法来释放锁。

下面是使用互斥锁的示例代码：

#include 
#include 
#include 
std::mutex mtx;
void PrintMessage(const std::string& message)
{
    mtx.lock();
    std::cout << message << std::endl;
    mtx.unlock();
}
int main()
{
    std::thread t1(PrintMessage, "Hello");
    std::thread t2(PrintMessage, "World");
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

在上述示例中，PrintMessage()函数被两个线程同时调用，但由于使用了互斥锁，每次只有一个线程能够访问std::cout输出流。

Critical Section：

临界区是一段代码，它需要互斥地执行以避免多个线程同时访问共享资源。在Windows环境下，可以使用临界区对象来实现临界区的同步。

以下是使用临界区的基本步骤：

1. 在需要保护的代码段之前创建一个临界区对象。

2. 线程进入共享资源之前调用临界区的EnterCriticalSection()函数。

3. 执行共享资源的代码。

4. 线程完成共享资源的操作后调用临界区的LeaveCriticalSection()函数来离开临界区。

下面是使用临界区的示例代码：

#include 
#include 
#include 
CRITICAL_SECTION cs;
void PrintMessage(const std::string& message)
{
    EnterCriticalSection(&cs);
    std::cout << message << std::endl;
    LeaveCriticalSection(&cs);
}
int main()
{
    InitializeCriticalSection(&cs);
    std::thread t1(PrintMessage, "Hello");
    std::thread t2(PrintMessage, "World");
    t1.join();
    t2.join();
    DeleteCriticalSection(&cs);
    return 0;
}

在上述示例中，PrintMessage()函数被两个线程同时调用，但由于使用了临界区，每次只有一个线程能够访问std::cout输出流。

无论是使用互斥锁还是临界区，都可以确保在多线程环境下共享资源的安全访问。选择使用哪种同步机制取决于具体的需求和平台。