C++使用多线程交替打印1~10

C++使用多线程交替打印1~10

使用多线程交替打印1-10，线程1打印奇数，线程2打印偶数，有两种方式实现，一种是使用信号量（即互斥锁），另一种是不使用互斥量，人为控制number的读写。

以下为个人想法，可能有错误：
  这是一个面试很常见的题目，要求交替打印，使用互斥量的原理很简单，就是确保一个线程在对number进行操作的时候给number上锁，使得其他线程不能访问number，必须等该线程释放number的锁后，其他线程才能访问number，一句话，使用锁就是确保number操作的原子性。
  而如果不使用锁呢，如何手动控制number的原子性，我的想法是，在进入先判断number的值，然后将number的值复制到temp_number，对temp_number进行操作，加1和输出，最后操作都结束后，在将temp_number的值赋值给number，避免多次读取number的值。其实分为三步，读取备份–> 修改备份 --> 写回number，结束。
  下面是实现的代码，主推方法1吧，毕竟这才是正规标准的写法。而方法2没有使用信号量，算是自己胡思乱想的尝试，而且面试也不推荐写方法2的代码，不使用信号量估计会被面试官锤！！！

方法1. 信号量（锁）实现

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int number;
mutex mutex_number;

const int MAXNUM = 10;

// 打印奇数
void add_1() {
    while (1) {
        mutex_number.lock();
        if (number >= MAXNUM) {
            mutex_number.unlock();
            break;
        }
        if (number % 2 == 0) {
            number++;
            cout << "mythread_1: " << number << endl;    // 输出
        }

        mutex_number.unlock();
    }
    cout  << "mythread_1 finish" << endl;     // mythread_1完成
}

// 打印偶数
void add_2() {
    while (1) {
        mutex_number.lock();

        if (number >= MAXNUM) {
            mutex_number.unlock();
            break;
        }
        if (number % 2 == 1) {
            number++;
            cout << "mythread_2: " << number << endl;    // 输出
        }

        mutex_number.unlock();
    }
    cout  << "mythread_2 finish" << endl;     // mythread_2完成
}

int main() {
    number = 0;

    cout << endl << "Create and Start!" << endl;

    thread mythread_1(add_1);
    thread mythread_2(add_2);

    mythread_1.join();
    mythread_2.join();

    cout << endl << "Finish and Exit!" << endl;
    return 0;
}

方法2. 无信号量（锁）实现

#include 
#include 

using namespace std;

int number;

const int MAXNUM = 10;    // 输出范围：1 - MAXNUM

// 打印奇数
void add_1() {
    while (1) {
        if (number % 2 == 0) {
            int temp_number = number;       // 读出 number

            temp_number = temp_number + 1;  // 加1

            cout << "mythread_1: " << temp_number << endl;    // 输出

            number = temp_number;           // 写回 number
            if (temp_number == MAXNUM - 1) {
                break;
            }
        }
    }
    cout  << "mythread_1 finish" << endl;     // mythread_1完成
}

// 打印偶数
void add_2() {
    while (1) {
        if (number % 2 == 1) {
            int temp_number = number;       // 读出 number

            temp_number = temp_number + 1;  // 加1

            cout << "mythread_2: " << temp_number << endl;    // 输出

            number = temp_number;           // 写回 number
            if (temp_number == MAXNUM) {
                break;
            }
        }
    }
    cout  << "mythread_2 finish" << endl;     // mythread_2完成
}

int main() {
    number = 0;

    cout << endl << "Create and Start!" << endl;
    
    thread mythread_1(add_1);	// 打印奇数
    thread mythread_2(add_2);	// 打印偶数

    mythread_1.join();
    mythread_2.join();

    cout << endl << "Finish and Exit!" << endl;

    return 0;
}