C++多线程学习（十三、简单的线程安全栈封装）

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简单的线程安全栈封装

上面的代码为什么不用解锁？

输出结果为什么不为0

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简单的线程安全栈封装

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <stack>
#include <vector>
#include <exception>
using namespace std;
//异常处理
struct Stack_Empty :public exception
{
	//重写了exception类中的what()函数，用于返回异常信息。
	const char* what() const noexcept
	{
		return "栈为空";
	}
};
//简单的线程安全栈的封装
template<class T>
class Thread_Safe_Stack
{
public:
	Thread_Safe_Stack() {}
	Thread_Safe_Stack(const Thread_Safe_Stack& other)
	{
		lock_guard<mutex> lock(other.mtx);
		this->data = other.data;
	}
	//复制赋值运算符禁用
	Thread_Safe_Stack& operator=(const Thread_Safe_Stack&) = delete;
	//常用函数
	bool isEmpty()
	{
		lock_guard<mutex> lock(mtx);
		return data.empty();
	}
	size_t theSize()
	{
		lock_guard<mutex> lock(mtx);
		return data.size();
	}
	//存取数据
	void PushData(T value)
	{
		lock_guard<mutex> lock(mtx);
		data.push(value);
		printf("insertValue:%d\n", value);
	}
	void getData(T& value)
	{
		lock_guard<mutex> lock(mtx);
		if (data.empty())//如果是空的则抛出异常
		{
			throw Stack_Empty();
		}
		else
		{
			value = data.top();
			data.pop();
		}
	}
private:
	mutable mutex mtx;
	stack<T> data;
};
//测试函数
void insertData(Thread_Safe_Stack<int>& stack, int data)
{
	stack.PushData(data);
}
void popData(Thread_Safe_Stack<int>& stack)
{
	try
	{
		int value = 0;
		stack.getData(value);
		printf("data:%d\n", value);
	}
	catch(Stack_Empty one)//为空捕获
	{
		printf("%s\n", one.what());
	}
}

int main()
{
	vector<thread> t;
	Thread_Safe_Stack<int> test;
	for (int i = 0; i < 5000; i++)
	{
		t.push_back(thread(insertData, ref(test), i));
		t.push_back(thread(popData, ref(test)));
	}
	for (auto& v:t)//线程是禁止拷贝的，所以用&
	{
		v.join();
	}

	cout << "size:" << test.theSize() << endl;
	return 0;
}

上面的代码为什么不用解锁？

在构造函数和成员函数中使用了lock_guard<mutex> lock(mtx)，这是一个RAII（Resource Acquisition Is Initialization）技术【资源获取即初始化】，它在构造时会锁定互斥量，析构时会自动解锁互斥量。所以不需要手动解锁。

输出结果为什么不为0

如果最后输出的size的结果不为0，假设是29个，表示在进行多线程的插入和弹出操作后，栈中剩余的元素个数是29个。这可能是由于在插入和弹出操作之间的竞争情况下，一些数据被其他线程弹出，但还有29个数据留在栈中。