一、什么是unary operator ‘++’？
unary operator ‘++’是一种一元操作符，它可以对一个变量进行自增操作。在C++中，’++’操作符有两个版本：prefix和postfix。
二、prefix和postfix的区别
prefix版本会先对变量进行自增操作，然后返回自增后的值；postfix版本则是先返回变量的值，再进行自增操作。
int i = 0;
cout << ++i; //输出1，prefix版本
int j = 0;
cout << j++; //输出0，postfix版本
三、unary operator ‘++’的使用场景
unary operator ‘++’在C++中广泛使用，特别是在循环语句中。
int i = 0;
while(i < 10) {
cout << i << endl;
i++;
}
以上代码可以简化为：
int i = 0;
while(i < 10) {
cout << i++ << endl;
}
在这个例子中，使用‘++’不仅省略了i的自增操作，同时实现了更简洁的代码。
四、unary operator ‘++’ used导致的问题
unary operator ‘++’ used的常见问题是在多线程编程中由竞态条件引起。竞态条件是由两个或多个线程对同一个共享资源执行操作，且操作的交错执行会导致结果的不确定性。
考虑以下示例：
int i = 0;
thread t1([](){
for(int j = 0; j < 1000000; j++) {
i++;
}
});
thread t2([](){
for(int k = 0; k < 1000000; k++) {
i++;
}
});
t1.join();
t2.join();
cout << i << endl;
这段代码启动了两个线程分别对i进行自增操作，然后在主线程中输出最终结果。由于两个线程对i的操作交替进行，导致最终结果可能不是我们所期望的2000000。
五、如何解决unary operator ‘++’ used导致的问题
解决竞态条件问题的方法有很多，这里介绍两种常用的方法。
Solution 1：互斥锁
互斥锁是最基本的同步工具，能够保证在同一时刻只有一个线程访问临界区。在这个例子中，我们可以使用一个互斥锁保护i:
int i = 0;
mutex mtx;
thread t1([&](){
for(int j = 0; j < 1000000; j++) {
mtx.lock();
i++;
mtx.unlock();
}
});
thread t2([&](){
for(int k = 0; k < 1000000; k++) {
mtx.lock();
i++;
mtx.unlock();
}
});
t1.join();
t2.join();
cout << i << endl;
以上代码中，线程t1和t2分别对i进行自增操作时，使用了一个互斥锁mtx来保护临界区。
Solution 2：原子操作
原子操作是一种特殊的操作，能够保证在同一时刻只有一个线程访问临界区。在C++11中，我们可以使用atomic类型来实现原子操作：
atomic i(0);
thread t1([&](){
for(int j = 0; j < 1000000; j++) {
i++;
}
});
thread t2([&](){
for(int k = 0; k < 1000000; k++) {
i++;
}
});
t1.join();
t2.join();
cout << i << endl;
以上代码中，atomic i(0)定义了一个原子变量i，并初始化为0。线程t1和t2分别对i进行自增操作时，使用了自增操作符’++’，这个操作是原子的。
六、小结
本文详细阐述了unary operator ‘++’的使用方法和在多线程编程中的竞态条件问题，介绍了使用互斥锁和原子操作两种解决方案。
原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/309340.html
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