C++并发编程：如何进行并发数据结构的线程安全设计？-编程学习网

线程安全并发数据结构设计：实现方式：原子类型和互斥锁原子类型：确保多个访问不可分割，保证数据一致性。互斥锁：限制一次一个线程访问共享数据，防止并发数据损坏。实例：线程安全队列展示了使用互斥锁实现的线程安全数据结构。

C++并发编程：线程安全并发数据结构设计

理解线程安全

线程安全是指数据结构能够被多个线程并发访问而不会出现数据损坏或程序崩溃的情况。在 C++ 并发编程中，实现线程安全至关重要。

原子类型和互斥锁

原子类型：
原子类型确保对底层数据进行的多个访问是不可分割的，以保证一致性。例如，std::atomic<int></int> 。

互斥锁：
互斥锁允许一个线程一次访问共享数据，从而防止并发访问导致的数据损坏。使用 std::mutex 。

实例：线程安全队列

以下是一个使用互斥锁实现的简单的线程安全队列：

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <queue>

class ThreadSafeQueue {
private:
    std::queue<int> data;
    std::mutex mtx;

public:
    void push(int value) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        data.push(value);
    }

    int pop() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        if (data.empty()) throw std::runtime_error("Queue is empty");
        int value = data.front();
        data.pop();
        return value;
    }

    bool empty() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        return data.empty();
    }
};

int main() {
    ThreadSafeQueue queue;

    std::thread t1([&queue] {
        for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(queue.mtx);
            queue.push(i);
        }
    });

    std::thread t2([&queue] {
        while (!queue.empty()) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(queue.mtx);
            std::cout << "Thread 2 popped: " << queue.pop() << std::endl;
        }
    });

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

    return 0;
}

在这个示例中：