多线程问题

博主： peter
发布时间：2025 年 01 月 12 日
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分类：多线程高并发

1.多线程的一个demo

```cpp
/*
    使用多线程实现买票的案例。
    有3个窗口，一共是100张票。
*/

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

// 全局变量，所有的线程都共享这一份资源。
int tickets = 100;//放到sellticket里面的话 就是每个线程卖100张门票！！

void * sellticket(void * arg) {
    // 卖票  tickets时临界资源 while后面的时临时区
    while(tickets > 0) {
        usleep(6000);//单位微秒
        printf("%ld 正在卖第 %d 张门票\\n", pthread_self(), tickets);
        tickets--;//线程并发去执行 抢CPU执行资格
    }
    return NULL;
}

int main() {

// 创建3个子线程 要执行的内容一样 就用同一个callback: sellticket
	  //main线程啥也不干 只是负责对子线程的回收
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    pthread_create(&tid1, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, sellticket, NULL);
    pthread_create(&tid3, NULL, sellticket, NULL);

// 回收子线程的资源,阻塞 线程没结束会阻塞在这
    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);
    pthread_join(tid3, NULL);

// 设置线程分离。  不使用pthread_join  使用pthread_detach也可以
    // pthread_detach(tid1);
    // pthread_detach(tid2);
    // pthread_detach(tid3);

pthread_exit(NULL); // 退出主线程 不影响子线程

return 0;
}

/*
[haozheng@hzlinb30 practice]$ ./3_8_selltickets
140063953090304 正在卖第 100 张门票
140063944697600 正在卖第 100 张门票
140063936304896 正在卖第 98 张门票
140063953090304 正在卖第 97 张门票
140063944697600 正在卖第 97 张门票
140063936304896 正在卖第 95 张门票

140063944697600 正在卖第 3 张门票
140063936304896 正在卖第 2 张门票
140063953090304 正在卖第 1 张门票
140063944697600 正在卖第 0 张门票
140063936304896 正在卖第 -1 张门票
*/
```

分析：

这里为啥要加上 usleep(6000);

因为cpu执行的非常快，这里usleep就是让当前的线程休眠，这样好让出cpu。

主要是为了演示效果

一定要在主线程结束之前运行子线程，所以要加上join等待

在打印sellticket函数的时候，会出现两种异常情况:

case1：

两个线程会出现卖同一张票的情况，

printf("%ld 正在卖第 %d 张门票\\n", pthread\_self(), tickets); //打印的都是100

因为当有两个线程thread1和thread2同时进入到 while(tickets > 0) {之后，thread1刚好走到printf这一步之后，资源就被thread2拿走了，thread2在打印print之前，thread1始终都还没拿到锁

case2:

线程会出现卖负数票的情况，同case1一样，当printf为0的时候，刚好两个线程都在printf这一行，然后两个线程都去执行 - -这个操作，就会导致出现负数这种情况，也就是卖负数张票这种情况

Note:

为了测试等待，能否直接使用for循环而不使用join来进行等待

```cpp
  int i;
	for(i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		; // 延时
	}
```

子线程得到了运行，因为主线程需要的时间比较长，而时间片不够，所以其它线程就运行了，等其它线程执行完后，又返回了主线程继续进行执行，直至主线程结束。

1. 对int变量赋值的操作是原子的吗？ —> 不是

[对int变量赋值的操作是原子的吗？](https://www.zhihu.com/question/27026846)

可以进行测试，当两个线程通知对一个共享变量进行+1的话，最终也许并不是加了2，而是只加了1

1. 多CPU如何进行调度

![Untitled](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/0b92ae7d-6a88-4952-b9d2-a72f71efc179/Untitled.png)

1. sleep\_for函数的使用

```cpp
1）使用说明
 std::this_thread::sleep_for函数是C11的休眠函数，表示当前线程休眠一段时间，休眠期间不与其他线程竞争CPU，根据线程需求，等待若干时间。

由于是一个跨平台的函数，因此在代码中大量应用，避免了在不同平台之间所以通过宏定义编译问题。在windows下，可以简单替代Sleep, 在Linux下，替代usleep

2）调用例子

头文件定义：#include <thread>
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(50));//睡眠50毫秒
参考：
<https://blog.51cto.com/fengyuzaitu/2565089>

// this_thread::sleep_for example
#include <iostream>       // std::cout, std::endl
#include <thread>         // std::this_thread::sleep_for
#include <chrono>         // std::chrono::seconds
 
int main() 
{
  std::cout << "countdown:\\n";
  for (int i=10; i>0; --i) {
    std::cout << i << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for (std::chrono::seconds(1));
  }
  std::cout << "Lift off!\\n";

return 0;
}
```

基础知识入门与总结

[多线程总结vedio](https://www.notion.so/vedio-7b8191bba26f491e8beee9574ec56fd4?pvs=21)

[STL的容器多线程问题](https://www.notion.so/STL-2e80589e3c07408282bcf9eeb93d0fa4?pvs=21)

[线程安全](https://www.notion.so/77670c081e9d405db3669d2b9995d392?pvs=21)

[多线程访问文件导致的问题](https://www.notion.so/8dcebaa60a9e4812afb4e1be78effa6e?pvs=21)

[各种锁的使用](https://www.notion.so/fb481496652a497588d21efff2ef4505?pvs=21)

[枚举在多线程中的应用](https://www.notion.so/b447ebbbb51b49278d90704d3fb1d5ad?pvs=21)

[lamber表达式在多线程中的坑](https://www.notion.so/lamber-b441f89a0f8848f7b3c890a1b177b425?pvs=21)

[单核和多核执行下面这段代码区别](https://www.notion.so/4e18e251f6dc476dba33566f23d6e8e9?pvs=21)

[条件变量](https://www.notion.so/68b7eb297b1c4da9948667568de9eda1?pvs=21)

[**C++ - 线程安全的std::cout**](https://www.notion.so/C-std-cout-0877a61fa66f405dad7f8f6881537b46?pvs=21)

最后修改：2025 年 07 月 02 日

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