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多线程笔记-创新互联

多线程笔记
  • 设计模式
    • 单例设计模式（高频使用）
    • 单例模式共享数据问题分析解决解决
    • std::call_once()
    • std::condition_variable ，wait(),notify_one，notify_all();
    • async future packaged_task promise
    • future其他成员函数，shared_future atomic
    • 深入谈谈async
    • window临界区
    • 自动析构技术
    • recursive_mutex递归的独占互斥量
    • 带超时的互斥量std::timed_mutex

成都创新互联公司主要从事网站设计制作、成都网站建设、网页设计、企业做网站、公司建网站等业务。立足成都服务北辰,十多年网站建设经验,价格优惠、服务专业,欢迎来电咨询建站服务:028-86922220设计模式

大的项目分解成一个个小的模块。

单例设计模式（高频使用）

整个项目中，有某个或者某些特殊的类，属于类的对象，只能创建一个，多的创建不了。

// 单例模式示范代码
class MyCas
{private:
    MyCas() {}  //私有化构造函数，避免该类创建多个
private:
    static MyCas* m_instance;
    static mutex m_mutex;
public:
    static MyCas* GetInstance()
    {if (m_instance == NULL)  //双重锁定，双重检查,保证只有当m_instance不为空的时候才加锁，提高效率
        {unique_lockmymutex(m_mutex); 
            if (m_instance == NULL)
            {m_instance = new MyCas();
                static CCarhuishouMyCas cl;  //生命周期直到程序结束，以至于当这个对象释放时调用析构函数释放new出来的对象
            }
        }
         return m_instance;
    }
    class CCarhuishouMyCas  //类中套类来释放new出来的对象
    {public:
        ~CCarhuishouMyCas()
        {if (MyCas::m_instance)
            {delete MyCas::m_instance;
                MyCas::m_instance = NULL;
            }
        }
    };
};
MyCas* MyCas::m_instance = NULL;
mutex MyCas::m_mutex;
int main()
{MyCas* p_a = MyCas::GetInstance();
    return 0;
}
单例模式共享数据问题分析解决解决

若数据是只读不写的，就不需要加锁保护
面临的问题：需要多个线程中去创建单例类，这时有可能会出现GetInstance（）这种成员函数要互斥
解决方法：就是要改进getinstance函数

//改进前
 static MyCas* GetInstance()
    {if (m_instance == NULL)
        {m_instance = new MyCas();
            static CCarhuishouMyCas cl;  //生命周期直到程序结束，以至于当这个对象释放时调用析构函数释放new出来的对象
        }
        return m_instance;
    }
   //改进后
    static MyCas* GetInstance()
    {if (m_instance == NULL)  //双重锁定，双重检查,保证只有当m_instance不为空的时候才加锁，提高效率
        {unique_lockmymutex(m_mutex); 
            if (m_instance == NULL)
            {m_instance = new MyCas();
                static CCarhuishouMyCas cl;  //生命周期直到程序结束，以至于当这个对象释放时调用析构函数释放new出来的对象
            }
        }
        
        return m_instance;
    }
std::call_once()

c++11引入的函数，该函数的第二个参数是一个函数名a();
call_once()功能可以保证函数a()只被调用一次
call_once()具备互斥量的能力，并且效率上比互斥量消耗的资源少。
它主要是通过绑定一个std::one_flag结构(标志位实现的)。
下面示范通过callz_once()改造单例模式，替代其互斥量。

// 单例模式示范代码
class MyCas
{private:
    MyCas() {}  //私有化构造函数，避免该类创建多个
private:
    static MyCas* m_instance;
    static once_flag g_flag;
public:
    static void CreateInstance()//这里表示只被调用一次的函数
    {m_instance = new MyCas();
        static CCarhuishouMyCas cl;  //生命周期直到程序结束，以至于当这个对象释放时调用析构函数释放new出来的对象
    }
    static MyCas* GetInstance()
    {call_once(g_flag, CreateInstance);
        return m_instance;
    }
    class CCarhuishouMyCas  //类中套类来释放new出来的对象
    {public:
        ~CCarhuishouMyCas()
        {if (MyCas::m_instance)
            {delete MyCas::m_instance;
                MyCas::m_instance = NULL;
            }
        }
    };
};
MyCas* MyCas::m_instance = NULL;
once_flag MyCas:: g_flag;
int main()
{MyCas* p_a = MyCas::GetInstance();
    return 0;
}
std::condition_variable ，wait(),notify_one，notify_all();

std::condition_variable
实际上是一个类，是需要和互斥量mutex配合使用，使用的时候要生成这个类
wait()
用来等待一个东西，当第二个参数返回值是false时候，wait()将解锁互斥量，并且堵塞到本行；堵塞到其他线程调用notify_one()成员函数为止如果没有第二个参数，那默认效果和第二个参数为false一样，立即堵塞。
当其他线程调用notify_one()将wait唤醒后，wait就解除阻塞状态。然后wait会不断尝试重新获取互斥量的锁，如果获取不到wait会卡在这里等待锁的获取，当获取到锁后，
如果wait第二个参数是lamda表达式，会继续执行lamda表达式，此时如果为true，继续执行（此时还是加锁状态
如果此时没有第二个参数，则默认是true；往下继续执行。一般来说wait()需要第二个参数，防止虚假唤醒
notify_all() 则是唤醒全部wait(),在下面示例代码中，其实notify_one 和notify_all效果是一样的。

#include#include#include#include#includeusing namespace std;

class A {public:
    void inMsgRecvQueue()
    {for (int i = 0; i< 10000; i++)
        {cout<< "inmsgRecvqueue执行，插入一个元素"<< i<guard1(my_mutex);
            msgRecvQueue.push_back(i);
            my_cond.notify_one();//尝试把wait的线程唤醒,不一定能唤醒，如果线程此时没有卡在wait哪里的话
        }
    }
    void outMsgRecvQueue()
    {while(1)
        {unique_lockguard1(my_mutex);
            my_cond.wait(guard1, [this] {if (!msgRecvQueue.empty())
                    return true;
                else
                    return false;
                });
                int k = msgRecvQueue.front();  
                cout<< "取出"<< k<< endl;
                msgRecvQueue.pop_front();   
                guard1.unlock(); //因为用的是类模板此时还是锁着的，可以手动解锁，避免卡太长时间
                //......一些操作
        }
    }
public:
    listmsgRecvQueue;
    mutex my_mutex;
    condition_variable my_cond;
};
int main()
{A myojia;
    std::thread myOutmsgobj(&A::outMsgRecvQueue, &myojia);
    std::thread myInmsgobj(&A::inMsgRecvQueue, &myojia);
    myOutmsgobj.join();
    myInmsgobj.join();
    return 0;
}
async future packaged_task promise

一 std::async
async是一个类模板，用于启动一个异步任务(即开启一个线程来执行对应的线程入口函数)，然后会返回一个futrue对象(里面包括了该线程返回的结果，可以通过futrue对象的成员函数get()来获取结果) (future对象里面会保存一个值，在将来的某个时刻可以得到)

class A
{public:
    int mythread(int k )
    {cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
        cout<< k<< endl;
        std::chrono::milliseconds dura(5000);
        std::this_thread::sleep_for(dura);
        return 5;
    }
};
int mythread()
{cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    std::chrono::milliseconds dura(5000);
    std::this_thread::sleep_for(dura);
    return 5;
}
int main()
{int tm = 12;
    class A a;
    cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    futureresult = std::async(&A::mythread,&a,tm);
    cout<< ".........."<< endl;
    cout<< result.get()<< endl;   //如果线程没执行完，线程会卡在这里等待线程执行完毕返回结果。
    cout<< "!!!!!!"<< endl;
    return 0;
}

此外，我们可以通过额外向async(）传递一个参数，该参数类型是launch类(枚举类型)来达到一些效果
1，std::launch::deferred:表示线程如果函数调用延迟到std::future的wait()或者get()函数调用是才执行，且如果不调用wait（）和get（），该线程直接不执行。即使调用wait（）和get（）也不创建新线程，都是主线程里面执行线程入口函数。

futureresult = std::async(std::launch::deferred,&A::mythread,&a,tm);

2，std::launch::async:表示在调用async函数的时候就开始创建线程

futureresult = std::async(std::launch::async,&A::mythread,&a,tm);

二 std::packaged_task
packaged_task是一个类模板，模板参数是各种可调用对象，通过packaged_task包装起来，方便将来作为线程入口函数来调用

int mythread(int k)
{cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    cout<< k<< endl;
    std::chrono::milliseconds dura(5000);
    std::this_thread::sleep_for(dura);
    return 5;
}
int main()
{cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    packaged_taskmypt(mythread);
    thread t1(ref(mypt), 1);  //ref()指用引用的方式传递
    t1.join();
    std::futureresult = mypt.get_future();
    cout<< result.get()<< endl;
    cout<< "!!!!!"<< endl;
    return 0;
}

//改为lamda表达式
int main()
{cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    packaged_taskmypt([](int k) {
        cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
        cout<< k<< endl;
        std::chrono::milliseconds dura(5000);
        std::this_thread::sleep_for(dura);
        return 5;        
        });
    thread t1(ref(mypt), 1);  //ref()指用引用的方式传递
    t1.join();
    std::futureresult = mypt.get_future();
    cout<< result.get()<< endl;
    cout<< "!!!!!"<< endl;
    return 0;
}
//也可以直接调用，但是就都在主线程中执行了。
int main()
{cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    packaged_taskmypt([](int k) {
        cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
        cout<< k<< endl;
        std::chrono::milliseconds dura(5000);
        std::this_thread::sleep_for(dura);
        return 5;        
        });
    mypt(100);
    std::futureresult = mypt.get_future();
   cout<< result.get()<< endl;
    cout<< "!!!!!"<< endl;
    return 0;
}

//和容器关联packaged_task
vector>mytasks;
int main()
{cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    packaged_taskmypt([](int k) {
        cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
        cout<< k<< endl;
        std::chrono::milliseconds dura(5000);
        std::this_thread::sleep_for(dura);
        return 5;        
        });
    mytasks.push_back(std::move(mypt));//通过std::move，可以避免不必要的拷贝操作,是为性能而生,将对象的状态或者所有权从一个对象转移到另一个对象，只是转移，没有内存的搬迁或者内存拷贝。 
    packaged_taskmypt2;
    auto it = mytasks.begin();
    mypt2 = std::move(*it);
    mytasks.erase(it);  //删除第一个元素，迭代器已经失效了，不能再使用it；
    mypt2(123);
    futureresult = mypt2.get_future();
    cout<< result.get()<< endl;
    return 0;
}

二 std::promise
promise
可以能够在某个线程中给它赋值，然后我们可以在其他线程中，把这个值给取出来

void mythread(promise& tmmp, int calc)
{calc++;
    calc *= 10;
    std::chrono::milliseconds dur(5000);
    std::this_thread::sleep_for(dur);
    int result = calc;
    tmmp.set_value(result);
    return;
}
void mythread2(futuretmmp)
{auto k = tmmp.get();
    cout<< "thread2 "<< k<< endl;
    return;
}
int main()
{cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    promisemyprom;
    thread t1(mythread, ref(myprom), 12);
    t1.join();
    thread t2(mythread2,myprom.get_future());
    t2.join();
    return 0;
}
future其他成员函数，shared_future atomic

future_status 有三种状态：timeout ready deferred

class A
{public:
    int mythread(int k)
    {cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
        cout<< k<< endl;
        std::chrono::milliseconds dura(5000);
        std::this_thread::sleep_for(dura);
        return 5;
    }
};
int main()
{int tm = 12;
    class A a;
    cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    futureresult = std::async( &A::mythread, &a, tm);
    //futureresult = std::async(std::launch::deferred, &A::mythread, &a,tm);
    cout<< ".........."<< endl;
   // cout<< result.get()<< endl;   //如果线程没执行完，线程会卡在这里等待线程执行完毕返回结果。
    future_status status = result.wait_for(std::chrono::seconds(6));
    if (status == future_status::timeout)  //超时，指的的等待时间结束后，线程还没有运行完
    {cout<< "超时，线程还没有执行完"<< endl;
    }
    else if (status == future_status::ready) // 准备好，表示等待时间结束后，线程已经运行完了
    {cout<< "线程已经执行完毕"<< endl;
    }
    else if (status == future_status::deferred) //如果async第一个参数是deferred，该条件成立
    {cout<< "线程被延迟执行"<< endl;
        cout<< result.get()<< endl;
    }
    cout<< "!!!!!!"<< endl;
    return 0;
}

std::shared_future (主要是为了解决future_get()只能被调用一次的问题（这里的get其实这里是转移的意思），适合用于多个线程使用同一个future，本质就是把get()的语义由转移变为拷贝)

int mythread(int k)
{cout<< "threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    std::chrono::milliseconds dura(5000);
    std::this_thread::sleep_for(dura);
    return 5;
}
int mythread2(shared_future& g)
{cout<< "get_threadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    cout<< g.get()<< endl;
    return 5;
}
int main()
{cout<< "mainthreadid"<< std::this_thread::get_id()<< endl;
    packaged_taskmypt(mythread);
    thread t1(ref(mypt), 1);  //ref()指用引用的方式传递
    t1.join();
    std::futureresult = mypt.get_future();         
    std::shared_futureresult2(move(result));//或者 std::shared_futureresult2(result.share());
    //或者直接std::shared_futureresult2(mypt.get_future());
    if (result.valid())  //可用于判断result是否可以被get，就是是否为空 
    {cout<< "result有效"<< endl;
    }
    thread t2(mythread2, ref(result2));  //ref()指用引用的方式传递    
    thread t3(mythread2, ref(result2));  //ref()指用引用的方式传递
    thread t4(mythread2, ref(result2));  //ref()指用引用的方式传递
    t2.join();
    t3.join();
    t4.join();
    cout<< "!!!!!"<< endl;
    return 0;
}

原子操作：： std::atomic（比加锁效率高，频繁加锁影响效率）
原子操作可以理解为一种不需要互斥量加锁（无锁）技术的多线程并发编程方式
原子操作：在多线程中不会被打断的程序执行片段
原子操作和互斥量的使用场景不同（原子：即不可分割）
互斥量加锁一般针对一个代码段，而原子操作针对的一般都是一个变量，而不是一个代码段
一般用来处理变量的简单操作
注意:一般的atomic原子操作，针对++，–，+=，&=，|=,^=，-=是支持的。其他的可能不支持，遇到这种情况，可以写一小段代码进行测试
原子操作不支持拷贝构造函数
例如：

以下这些都是不被允许的
atomic<>atm=0;
atomicatm2=atm
autoatm3=atm
若实在想复制，可以调用load()函数
load()：以原子的方式读atomic的值
atomicatm2(atm.load())
autoatm3(atm.load())
store()：以原子方式写入内容
atm2.store(12)  //atm2=12

下面将用互斥量和锁进行一个对比，并结合c++时间戳来比较两者之间的效率差距

//使用原子操作需要时间
#include#include#include#include#includeusing namespace std;
atomicm_count = 0;
void mythread()
{for (int i = 0; i< 20000000; i++)
    {m_count++;
    }
}
int main()
{auto tpbegin = chrono::duration_cast(chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch());
    thread t1(mythread);
    thread t2(mythread);
    t1.join();
    t2.join();
    auto tpend = chrono::duration_cast(chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch());
    cout<<"累计 40000000所需时间："<< tpend.count()- tpbegin.count()<<"ms"<< endl;
    cout<< m_count<< endl;
    return 0;
}
累计 40000000所需时间：1098ms
40000000

//使用互斥量需要时间
#include#include#include#include#includeusing namespace std;
int m_count = 0;
mutex m_gmutex;
void mythread()
{for (int i = 0; i< 20000000; i++)
    {m_gmutex.lock();
        m_count++;
        m_gmutex.unlock();
    }
}
int main()
{auto tpbegin = chrono::duration_cast(chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch());
    thread t1(mythread);
    thread t2(mythread);
    t1.join();
    t2.join();
    auto tpend = chrono::duration_cast(chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch());
    cout<<"累计 40000000所需时间："<< tpend.count()- tpbegin.count()<<"ms"<< endl;
    cout<< m_count<< endl;
    return 0;
}

累计 40000000所需时间：6408ms
40000000

综合上述，在累计40000000操作后，原子操作比互斥操作快6倍左右，随着次数越来越多，差距会越大。

深入谈谈async

async有两个参数
std::launch::deferred【延迟调用】
std::launch::async【强制创建一个线程】
用thread就说明创建线程，对于async来说，一般不叫它创建线程（虽然效果是能够创建线程），一般叫它为创建一个异步任务
async和thread最明显的不同是，async有时候并不创建线程(用std::launch::deferred参数的时候)
(a)当使用std::launch::deferred参数的时候，并不会创建新的线程，他会延迟到future对象调用.get()或.wait()的时候才执行入口函数，如果没 有调用.get()或.wait()，甚至连入口函数都不执行
(b)当使用std::launch::async时候，会强制这个异步任务在新线程上面执行，意味着，系统必须要创建出一个新线程来运行入口函数
©当使用std::launch::deferred|std::launch::async,系统会根据情况自己选择一种执行
(d)若不使用参数，效果和std::launch::deferred|std::launch::async一样的，系统会自行决定会同步调用还是异步调用

所谓的自行决定是异步(创建新线程)还是同步(不创建新线程)方式运行
(1)async和thread区别
(a)使用thread方式创建线程，不容易拿到线程的返回值(要拿可能需要使用全局变量的方式)
使用async创建异步任务，可以很轻松的通过future获得线程的返回值
(b)用thread创建线程，如果系统资源紧张，有可能会创建线程失败，容易导致程序崩溃。
使用async一般不会崩溃，因为如果系统资源紧张的时候，async这种不加额外参数的调用就不会创建新线程，而是后续调用result.get()来请求结果，判断是同步还是异步执行。
经验:一个程序里面，线程数量不宜超过100-200
(2)当使用async，不用参数的时候那如果判断是同步还是异步，需要使用future_status来判断

future_status status = result.wait_for(std::chrono::seconds(0));
    if (status == future_status::timeout)  //超时，指的的等待时间结束后，线程还没有运行完
    {cout<< "超时，线程还没有执行完"<< endl;
    }
    else if (status == future_status::ready) // 准备好，表示等待时间结束后，线程已经运行完了
    {cout<< "线程已经执行完毕"<< endl;
    }
    //上面两种情况说明都是异步执行，从async创建时候线程就执行了
    else if (status == future_status::deferred) //如果async第一个参数是deferred，该条件成立
    {cout<< "线程被延迟执行"<< endl;
        cout<< result.get()<< endl;   //如果是这种情况，只有当.get（）是函数才开始跑，且在同一个线程里面执行。
    }
window临界区
#include#include#include#include#includeusing namespace std;
#define _WINDOWSJQ_   //开关

class A {public:
    void inMsgRecvQueue()
    {for (int i = 0; i< 100; i++)
        {cout<< "inmsgRecvqueue执行，插入一个元素"<< i<< endl;
#ifdef _WINDOWSJQ_
            EnterCriticalSection(&my_winsec);
             msgRecvQueue.push_back(i);
            LeaveCriticalSection(&my_winsec);
#else
            unique_lockguard1(my_mutex);
            msgRecvQueue.push_back(i);
#endif // _WINDOWSJQ_
        }
    }
    void outMsgRecvQueue()
    {while (1)
        {if (!msgRecvQueue.empty())
            {if (!msgRecvQueue.empty())
                {#ifdef _WINDOWSJQ_
                    EnterCriticalSection(&my_winsec);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< "取出"<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
                    LeaveCriticalSection(&my_winsec);
#else
                    unique_lockguard1(my_mutex);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< "取出"<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
#endif // _WINDOWSJQ_   
                }
            } 
           
        }
    }
    A()
    {#ifdef _WINDOWSJQ_
        InitializeCriticalSection(& my_winsec);//windows中的临界区使用必须初始化 
#endif // _WINDOWSJQ_

    }
public:
    listmsgRecvQueue;
    mutex my_mutex;
    condition_variable my_cond;

#ifdef _WINDOWSJQ_
    CRITICAL_SECTION my_winsec;//windows中的临界区，非常类似于互斥量mutex
#endif // _WINDOWSJQ_

};
int main()
{A myojia;
    std::thread myOutmsgobj(&A::outMsgRecvQueue, &myojia);
    std::thread myInmsgobj(&A::inMsgRecvQueue, &myojia);
    myOutmsgobj.join();
    myInmsgobj.join();
    return 0;
}

在同一线程中，windows中可以多次进入临界区。但是调用几次临界区，就需要调用出几次临界区。而在c++11中，不允许同一个线程lock一个互斥量多次，否则报异常。

自动析构技术

下面把win临界区封装成一个类，本类自动释放临界区，类似mutex的lock_guard
这种叫做RAII类，即(Resource Acquisition is initialization) “资源获取即初始化”,容器，智能指针都是raii类

#include#include#include#include#includeusing namespace std;
#define _WINDOWSJQ_   //开关

//本类自动释放临界区，类似mutex的lock_guard
//这种叫做RAII类，即(Resource Acquisition is initialization) “资源获取即初始化”,容器，智能指针都是raii类
class winlock
{public:
    winlock(CRITICAL_SECTION* winsec)
    {my_winsec = winsec;
        EnterCriticalSection(my_winsec);
    }
    ~winlock()
    {LeaveCriticalSection(my_winsec);
    }
    CRITICAL_SECTION *my_winsec;
};
class A {public:
    void inMsgRecvQueue()
    {for (int i = 0; i< 100; i++)
        {cout<< "inmsgRecvqueue执行，插入一个元素"<< i<< endl;
#ifdef _WINDOWSJQ_
            winlock win(&my_winsec);
            msgRecvQueue.push_back(i);
            
#else
            unique_lockguard1(my_mutex);
            msgRecvQueue.push_back(i);
#endif // _WINDOWSJQ_
        }
    }
    void outMsgRecvQueue()
    {while (1)
        {if (!msgRecvQueue.empty())
            {if (!msgRecvQueue.empty())
                {#ifdef _WINDOWSJQ_
                    winlock win(&my_winsec);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< "取出"<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
#else
                    unique_lockguard1(my_mutex);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< "取出"<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
#endif // _WINDOWSJQ_   
                }
            }

        }
    }
    A()
    {#ifdef _WINDOWSJQ_
        InitializeCriticalSection(&my_winsec);//windows中的临界区使用必须初始化 
#endif // _WINDOWSJQ_

    }
public:
    listmsgRecvQueue;
    mutex my_mutex;
    condition_variable my_cond;

#ifdef _WINDOWSJQ_
    CRITICAL_SECTION my_winsec;//windows中的临界区，非常类似于互斥量mutex
#endif // _WINDOWSJQ_

};
int main()
{A myojia;
    std::thread myOutmsgobj(&A::outMsgRecvQueue, &myojia);
    std::thread myInmsgobj(&A::inMsgRecvQueue, &myojia);
    myOutmsgobj.join();
    myInmsgobj.join();
    return 0;
}
recursive_mutex递归的独占互斥量

主要是为了解决重复lock会报错的问题
std::mutex：独占互斥量，自己lock了，别人lock不了
recursive_mutex:递归的独占互斥量：允许同一个线程，同一个互斥量多次lock。

#include#include#include#include#includeusing namespace std;
//#define _WINDOWSJQ_   //开关

//本类自动释放临界区，类似mutex的lock_guard
//这种叫做RAII类，即(Resource Acquisition is initialization) “资源获取即初始化”,容器，智能指针都是raii类
class winlock
{public:
    winlock(CRITICAL_SECTION* winsec)
    {my_winsec = winsec;
        EnterCriticalSection(my_winsec);
    }
    ~winlock()
    {LeaveCriticalSection(my_winsec);
    }
    CRITICAL_SECTION *my_winsec;
};
class A {public:
    void inMsgRecvQueue()
    {for (int i = 0; i< 100; i++)
        {cout<< "inmsgRecvqueue执行，插入一个元素"<< i<< endl;
#ifdef _WINDOWSJQ_
            winlock win(&my_winsec);
            msgRecvQueue.push_back(i);
            
#else
            unique_lockguard1(my_mutext);//这里相当与lock了三次
            testfun2();
            msgRecvQueue.push_back(i);
#endif // _WINDOWSJQ_
        }
    }
    void outMsgRecvQueue()
    {while (1)
        {if (!msgRecvQueue.empty())
            {if (!msgRecvQueue.empty())
                {#ifdef _WINDOWSJQ_
                    winlock win(&my_winsec);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< "取出"<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
#else
                    unique_lockguard1(my_mutext);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< "取出"<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
#endif // _WINDOWSJQ_   
                }
            }

        }
    }
    A()
    {#ifdef _WINDOWSJQ_
        InitializeCriticalSection(&my_winsec);//windows中的临界区使用必须初始化 
#endif // _WINDOWSJQ_

    }
public:
    listmsgRecvQueue;
    condition_variable my_cond;
    std::recursive_mutex my_mutext;

#ifdef _WINDOWSJQ_
    CRITICAL_SECTION my_winsec;//windows中的临界区，非常类似于互斥量mutex
#endif // _WINDOWSJQ_

    void testfun1()
    {lock_guardsbguard(my_mutext);
        //干一些事情
    }
    void testfun2()
    {lock_guardsbguard(my_mutext);
        //干一些事情
        testfun1();
    }
};
int main()
{A myojia;
    std::thread myOutmsgobj(&A::outMsgRecvQueue, &myojia);
    std::thread myInmsgobj(&A::inMsgRecvQueue, &myojia);
    myOutmsgobj.join();
    myInmsgobj.join();
    return 0;
}

但是这种多次锁效率肯定比mutex效率差，如果通过改代码能改成只lock一次最好。

带超时的互斥量std::timed_mutex

std::timed_mutex带超时的独占互斥量
有两个参数：
try_lock_for();等待一段时间，无论有没有拿到锁，程序都走下去
try_lock_until()；参数是一个未来的时间点，在这个未来的时间没到的时间内，如果拿到锁，就走下去，到时间没拿到，也走下去。
try_lock_for()示例

#include#include#include#include#includeusing namespace std;
//#define _WINDOWSJQ_   //开关

//本类自动释放临界区，类似mutex的lock_guard
//这种叫做RAII类，即(Resource Acquisition is initialization) “资源获取即初始化”,容器，智能指针都是raii类
class winlock
{public:
    winlock(CRITICAL_SECTION* winsec)
    {my_winsec = winsec;
        EnterCriticalSection(my_winsec);
    }
    ~winlock()
    {LeaveCriticalSection(my_winsec);
    }
    CRITICAL_SECTION *my_winsec;
};
class A {public:
    void inMsgRecvQueue()
    {for (int i = 0; i< 100; i++)
        {
#ifdef _WINDOWSJQ_
            winlock win(&my_winsec);
            msgRecvQueue.push_back(i);
#else
            chrono::milliseconds timeout(100);;
            if (my_mutext.try_lock_for(timeout))//等待100ms来获取锁
            {cout<< "inmsgRecvqueue执行，插入一个元素"<< i<< endl;
                msgRecvQueue.push_back(i);
                my_mutext.unlock(); //拿到锁用完了记得释放
            }
            else
            {//没有拿到锁休眠100ms
                chrono::milliseconds dur(100);
                std::this_thread::sleep_for(dur);
            }
#endif // _WINDOWSJQ_
        }
    }
    void outMsgRecvQueue()
    {while (1)
        {if (!msgRecvQueue.empty())
            {if (!msgRecvQueue.empty())
                {#ifdef _WINDOWSJQ_
                    winlock win(&my_winsec);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< "取出"<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
#else
                    unique_lockguard1(my_mutext);
                    chrono::milliseconds dur(1000);
                    std::this_thread::sleep_for(dur);
                    int k = msgRecvQueue.front();
                    cout<< k<< endl;
                    msgRecvQueue.pop_front();
                    
#endif // _WINDOWSJQ_   
                }
            }

        }
    }
    A()
    {#ifdef _WINDOWSJQ_
        InitializeCriticalSection(&my_winsec);//windows中的临界区使用必须初始化 
#endif // _WINDOWSJQ_

    }
public:
    listmsgRecvQueue;
    timed_mutex my_mutext;
#ifdef _WINDOWSJQ_
    CRITICAL_SECTION my_winsec;//windows中的临界区，非常类似于互斥量mutex
#endif // _WINDOWSJQ_

};
int main()
{A myojia;
    std::thread myOutmsgobj(&A::outMsgRecvQueue, &myojia);
    std::thread myInmsgobj(&A::inMsgRecvQueue, &myojia);
    myOutmsgobj.join();
    myInmsgobj.join();
    return 0;
}

try_lock_until()示例
上面替换即可。

chrono::milliseconds timeout(100);
            if (my_mutext.try_lock_until(chrono::steady_clock::now()+timeout))//等待100ms来获取锁
            {cout<< "inmsgRecvqueue执行，插入一个元素"<< i<< endl;
                msgRecvQueue.push_back(i);
                my_mutext.unlock(); //拿到锁用完了记得释放
            }
            else
            {//没有拿到锁休眠100ms
                chrono::milliseconds dur(100);
                std::this_thread::sleep_for(dur);
            }

recursive_mutex也有一个类似的std::recursive_timed_mutex
可以多次加锁。

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