C++如何安全地进行线程间数据共享？（代码示例）

C++线程安全共享数据需避免数据竞争，主要用std::mutex保护复合操作、std::atomic处理单变量读写、shared_ptr管理生命周期，并慎用全局/静态变量。

在C++中安全地进行线程间数据共享，核心是避免数据竞争（data race），即多个线程同时访问同一内存位置，且至少有一个是写操作，又无同步机制。关键手段是使用互斥量（std::mutex）、原子操作（std::atomic）或无锁编程技巧，配合恰当的生命周期管理。

用 std::mutex 保护共享变量

适用于需要保护一段复杂逻辑（如读-改-写）的场景。注意：互斥量本身不能被拷贝，需通过引用或指针传递；锁的粒度要合理——太粗影响并发性，太细则易出错或死锁。

示例：两个线程对同一计数器做自增

#include <thread>
#include <mutex>
#include <iostream>

int counter = 0;
std::mutex mtx;

void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // RAII 自动加锁/解锁
        ++counter;
    }
}

int main() {
    std::thread t1(increment);
    std::thread t2(increment);
    t1.join(); t2.join();
    std::cout << "Final counter: " << counter << "\n"; // 输出 200000
}

用 std::atomic 替代简单读写

适用于单个变量的读、写、自增等基础操作。原子类型提供无锁、线程安全的语义，性能通常优于互斥量，但不适用于复合操作（如“先读再条件更新”需 compare_exchange_weak）。

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