本文最后更新于：2023年12月5日 下午
线程也叫轻量级进程，通常一个进程包含若干个线程。线程可以利用进程所拥有的资源。 本文记录 C++ 操作线程的方法。
并发
两个或者多个独立的活动同时进行的现象称为并发。并发可以简单的认为，可以理解成多个应用程序同时运行。在单核CPU中，并发实际上是一种假象，进程之间实际上是按照一定的分配算法轮流使用CPU。
并发的实现主要有两种方式：
- 多进程实现并发
- 单个进程，多个线程实现并发，就是一个主线程多个子线实现。
thread
C++ 11 之后添加了新的标准线程库 std::thread ，用于线程控制，std::thread 在 <thread> 头文件中声明，因此使用 std::thread 时需要包含 在 <thread> 头文件。
std::thread 默认构造函数，创建一个空的 std::thread 执行对象。
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| #include<thread>
std::thread thread_object(callable)
|
一个可调用对象可以是以下三个中的任何一个：
创建线程
不带参的方式创建线程
不带参数的普通函数作为线程处理函数。
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| #include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
void print(){
cout<<"子线程在运行。。。"<<endl;
}
int main(){
thread t1(print);
cout<<"主线程。。。"<<endl;
return 0;
}
|
通过类和对象创建线程
利用类中的仿函数作为线程处理函数。
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| #include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
class A{
void operator()(){
cout<<"子线程..."<<endl;
}
};
int main(){
A a;
thread t1(a);
t1.join();
cout<<"主线程..."<<endl;
}
|
通过Lambda表达式创建线程
Lambda 表达式简单地说，就是将函数定义和调用放在一处实现。
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| #include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
int main(){
thread t1([]{cout<<"子线程调用..."<<endl;});
t1.join();
cout<<"主线程..."<<endl;
}
|
带参的方式创建线程
将带参数的函数作为线程处理函数。
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| #include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
void p1(int &n){
cout<<"子线程"<<n<<endl;
n++;
}
int main(){
int n=0;
thread t3(p1,std::ref(n));
t3.join();
thread t31(p1,std::ref(n));
t31.join();
cout<<"主线程..."<<endl;
}
|
当有多个参数时可以直接接在线程的构造函数参数中，他会在后台默默运行
如果测试时设置了断点发现测试日志没有成功输出，可能是子线程还没有开始运转，可以加个 while(1){;} 再观察结果。
智能指针的方式创建线程
就是以智能指针为参数的函数作为线程处理函数
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| void p2(unique_ptr<int> ptr){
cout<<"子线程："<<ptr.get()<<endl;
cout<<"子线程id: "<<this_thread::get_id()<<endl;
}
int main(){
int *p=new int(12);
cout<<*p<<endl;
unique_ptr<int> ptr(new int(1000));
cout<<"主线程："<<ptr.get()<<endl;
thread t4(p2,move(ptr));
t4.join();
cout<<"主线程id: "<<this_thread::get_id()<<endl;
cout<<"主线程..."<<ptr.get()<<endl;
}
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类的成员函数创建线程
将类的成员函数作为线程处理函数
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| class B{
public:
void p3(int &num){
num=1100;
cout<<"子线程id："<<this_thread::get_id()<<endl;
}
};
int main(){
B b;
int num=10;
thread t5(&B::p3,b,ref(num));
t5.join();
cout<<"主线程id: "<<this_thread::get_id()<<endl;
}
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使用方法
线程运行函数
创建线程：调用 thread 类去调用一个线程的对象，添加处理函数作为线程的任务
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| #include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
void print(){
cout<<"子线程在运行。。。"<<endl;
}
int main(){
thread t1(print);
cout<<"主线程。。。"<<endl;
return 0;
}
|
子线程可能正在运行时主线程已经退出了，可能会报出异常退出的错误，这就需要将线程的调度整合起来。
join( )
可以利用 join 函数加入，汇合线程，阻塞主线程。添加以后等线程运行结束之后才运行主线程。
注意： 一个线程只能 join 一次，不能重复。
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| #include<iostream>
#include<thread>
#include<windows.h>
using namespace std;
void print(){
Sleep(2000);
cout<<"子线程在运行..."<<endl;
}
int main(){
thread t1(print);
t1.join();
cout<<"主线程..."<<endl;
return 0;
}
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输出
detach( )
detach( ) 函数用于打破主线程和子线程之间的依赖关系，将子线程和主线程之间进行分离，不影响。
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| #include<iostream>
#include<thread>
#include<windows.h>
using namespace std;
void print()
{
Sleep(2000);
cout << "子线程在运行..." << endl;
}
int main()
{
thread t1(print);
t1.detach();
cout << "主线程..." << endl;
return 0;
}
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输出
joinable( )
joinable( ) 函数是一个布尔类型的函数,他会返回一个布尔值来表示当前的线程是否是可执行线程(能被 join 或者 detach)
因为相同的线程不能 join 两次,也不能 join 完再 detach, 同理也不能 detach, 所以 joinable 函数就是用来判断当前这个线程是否可以 join 的。
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| #include<iostream>
#include<thread>
using namespace std;
void print(){
cout<<"子线程在运行。。。"<<endl;
}
int main(){
thread t1(print);
t1.join();
cout<<"主线程..."<<endl;
if(t1.joinable())
cout<<"能join"<<endl;
else
cout<<"不能进行join"<<endl;
return 0;
}
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输出
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| 子线程在运行。。。
主线程...
不能进行join
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get_id()
获取当前线程 id
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| std::this_thread.get_id()
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参考资料
文章链接：
https://www.zywvvd.com/notes/coding/cpp/cpp-thread/cpp-thread/
