C++ 内存管理中的线程安全

PHPz

发布时间：2024-05-02 16:06:01

813人浏览过

来源于php中文网

原创

c++++ 中的线程安全内存管理通过确保多个线程同时访问共享数据时不会出现数据损坏或竞争条件，来保证数据完整性。关键要点：使用 std::shared_ptr 和 std::unique_ptr 等智能指针实现线程安全的动态内存分配。使用互斥锁（例如 std::mutex）保护共享数据，防止多个线程同时访问。实战案例中使用共享数据和多线程计数器，演示了线程安全内存管理的应用。

C++ 内存管理中的线程安全

线程安全是指当多个线程同时访问共享数据时，不会出现任何数据损坏或竞争条件的问题。在 C++ 中，当使用多线程时，内存管理至关重要，因为它涉及共享数据和同步访问。

动态内存分配

在 C++ 中，使用 new 和 delete 运算符进行动态内存分配。然而，这些运算符本身不是线程安全的：

int *ptr = new int;
delete ptr;

如果多个线程同时使用此代码，则可能导致释放后使用（use-after-free）问题或双重释放问题。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

线程安全的动态内存分配

为了确保线程安全的动态内存分配，C++ 标准库提供了一些线程安全的替代方案：

BJXSHOP网上购物系统 - 书店版

BJXSHOP购物管理系统是一个功能完善、展示信息丰富的电子商店销售平台；针对企业与个人的网上销售系统；开放式远程商店管理；完善的订单管理、销售统计、结算系统；强力搜索引擎支持；提供网上多种在线支付方式解决方案；强大的技术应用能力和网络安全系统 BJXSHOP网上购物系统 - 书店版，它具备其他通用购物系统不同的功能，有针对图书销售而进行开发的一个电子商店销售平台，如图书ISBN，图书目录

下载

std::shared_ptr：一种智能指针，它可以安全地同时被多个线程共享。它使用引用计数来跟踪共享程度，并在不再有线程引用指针时释放内存。
std::unique_ptr：一种智能指针，它只能被一个线程拥有。它在对象不再需要时立即释放内存。

示例：线程安全共享资源

考虑一个包含共享资源（例如统计数据）的类：

class SharedData {
public:
  std::mutex mtx; // 互斥锁
  int count = 0;

  void increment() {
    std::lock_guard lock(mtx); // 获取互斥锁
    ++count;
  }
};

该类使用互斥锁 mtx 来保护共享数据，从而确保当多个线程同时访问 increment() 方法时，计数不会被破坏。

实战案例：多线程计数器

以下是一个实战案例，演示如何使用线程安全的动态内存分配和同步：

#include 
#include 
#include 
#include 

std::shared_ptr sharedData = std::make_shared();

void incrementThread() {
  for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
    sharedData->increment();
  }
}

int main() {
  std::vector threads;
  for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    threads.emplace_back(incrementThread);
  }

  for (auto &thread : threads) {
    thread.join();
  }

  std::cout << "Final count: " << sharedData->count << std::endl;

  return 0;
}

这个程序创建了共享数据并将其作为 std::shared_ptr 引用。然后它创建了 10 个线程，每个线程都递增计数器 1,000,000 次。主线程等待所有线程完成，最后打印最终计数。

C++中的alignas和alignof怎么用？(控制内存对齐要求)

c++中如何使用std::find_if查找满足条件的第一个元素_c++算法【汇总】

如何使用Conan为c++项目管理二进制依赖？ (对比vcpkg)

c++的std::to_chars和std::from_chars为什么比sprintf/sscanf更快？ (性能揭秘)

c++中如何实现字符频率统计_c++使用unordered_map计数实例【汇总】

c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习？c++怎么入门？c++在哪学？c++怎么学才快？不用担心，这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通)，有需要的小伙伴保存下载就能学习啦！

下载

相关标签:

c++ 标准库运算符指针线程多线程主线程 delete 对象

本站声明：本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系admin@php.cn

上一篇：C++ 中内存释放器的作用下一篇：C++ 函数调试详解：如何调试多线程函数中的问题？

作者最新文章

如何在Spryker项目中实现前端与后端高效通信？Spryker/Zed-Request与Composer助你轻松连接！

2025-09-12 12:40

如何高效生成唯一ID？Ramsey/Uuid助你解决分布式系统中的ID难题

2025-09-13 09:51

Yii2数据库迁移总是手动写？insolita/yii2-migration-generator助你告别繁琐，实现自动化！

2025-09-15 09:38

如何解决复杂系统可视化难题，Spryker/Graphviz助你轻松绘制依赖与状态图

2025-09-15 09:52

如何高效生成订单/发票号？SprykerSequenceNumber模块助你轻松搞定

2025-09-16 10:01

如何解决电商平台商品属性管理混乱的问题，使用SprykerProductAttribute模块助你实现灵活高效的数据管理

2025-09-16 12:23

解锁夸克浏览器AI搜索新功能_掌握夸克AI搜索的进阶玩法

2025-10-13 17:08

升级夸克浏览器体验AI搜索_夸克AI搜索核心功能深度解析

2025-10-28 20:58

微信朋友圈能不能定时发微信朋友圈定时发送辅助工具使用

2026-01-11 08:41

企业微信朋友圈怎么定时发送企业微信定时发布朋友圈教程

2026-01-19 01:11

热门AI工具

DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

AI大模型

开放平台

豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

AI大模型

通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

AI大模型

腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文档处理

Excel 表格

文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人，通过对话可以生成各种形式的内容。

AI大模型

中文写作

讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具，可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

中文写作

写作工具

即梦AI

一站式AI创作平台，免费AI图片和视频生成。

图片拼接

图画生成

ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序，ChatGPT不单是聊天机器人，还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

AI大模型

中文写作

智谱清言 - 免费全能的AI助手

AI大模型

PC软件

相关专题

java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友，请阅读本专题下面的的有关文章，欢迎大家来php中文网学习。

1491

2023.10.24

Go语言中的运算符有哪些

Go语言中的运算符有：1、加法运算符；2、减法运算符；3、乘法运算符；4、除法运算符；5、取余运算符；6、比较运算符；7、位运算符；8、按位与运算符；9、按位或运算符；10、按位异或运算符等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容，供大家免费下载体验。

229

2024.02.23

php三元运算符用法

本专题整合了php三元运算符相关教程，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2025.10.17

线程和进程的区别

线程和进程的区别：线程是进程的一部分，用于实现并发和并行操作，而线程共享进程的资源，通信更方便快捷，切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

482

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧，包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例，帮助学习者掌握如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2026.01.21

C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程，阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

2026.01.21

Python 多线程与异步编程实战

143

2025.12.24

菜鸟裹裹入口以及教程汇总

本专题整合了菜鸟裹裹入口地址及教程分享，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2026.01.22

热门下载

网站特效

网站源码

网站素材

前端模板