详解C++ thread用法总结

1，简介

C++11中加入了<thread>头文件，此头文件主要声明了std::thread线程类。C++11的标准类std::thread对线程进行了封装，定义了C++11标准中的一些表示线程的类、用于互斥访问的类与方法等。应用C++11中的std::thread便于多线程程序的移值。

std::thread类成员函数：

(1)、get_id：获取线程ID，返回一个类型为std::thread::id的对象。

(2)、joinable：检查线程是否可被join。检查thread对象是否标识一个活动(active)的可行性线程。缺省构造的thread对象、已经完成join的thread对象、已经detach的thread对象都不是joinable。

(3)、join：调用该函数会阻塞当前线程。阻塞调用者(caller)所在的线程直至被join的std::thread对象标识的线程执行结束。

(4)、detach：将当前线程对象所代表的执行实例与该线程对象分离，使得线程的执行可以单独进行。一旦线程执行完毕，它所分配的资源将会被释放。

(5)、native_handle：该函数返回与std::thread具体实现相关的线程句柄。native_handle_type是连接thread类和操作系统SDK API之间的桥梁，如在Linux g++(libstdc++)里，native_handle_type其实就是pthread里面的pthread_t类型，当thread类的功能不能满足我们的要求的时候(比如改变某个线程的优先级)，可以通过thread类实例的native_handle()返回值作为参数来调用相关的pthread函数达到目录。This member function is only present in class thread if the library implementation supports it. If present, it returns a value used to access implementation-specific information associated to the thread.

(6)、swap：交换两个线程对象所代表的底层句柄。

(7)、operator=：moves the thread object

(8)、hardware_concurrency：静态成员函数，返回当前计算机最大的硬件并发线程数目。基本上可以视为处理器的核心数目。

另外，std::thread::id表示线程ID，定义了在运行时操作系统内唯一能够标识该线程的标识符，同时其值还能指示所标识的线程的状态。Values of this type are returned by thread::get_id and this_thread::get_id to identify threads.

有时候我们需要在线程执行代码里面对当前调用者线程进行操作，针对这种情况，C++11里面专门定义了一个命名空间this_thread，此命名空间也声明在<thread>头文件中，其中包括get_id()函数用来获取当前调用者线程的ID；yield()函数可以用来将调用者线程跳出运行状态，重新交给操作系统进行调度，即当前线程放弃执行，操作系统调度另一线程继续执行；sleep_until()函数是将线程休眠至某个指定的时刻(time point),该线程才被重新唤醒；sleep_for()函数是将线程休眠某个指定的时间片(time span)，该线程才被重新唤醒，不过由于线程调度等原因，实际休眠实际可能比sleep_duration所表示的时间片更长。

1.创建一个线程

创建线程比较简单，使用std的thread实例化一个线程对象就创建完成了，示例：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <stdlib.h> //sleep
 
using namespace std;
 
void t1() //普通的函数，用来执行线程
{
  for (int i = 0; i < 10; ++i)
  {
    cout << "t1111\n";
    sleep(1);
  }
}
void t2()
{
  for (int i = 0; i < 20; ++i)
  {
    cout << "t22222\n";
    sleep(1);
  }
}
int main()
{
  thread th1(t1); //实例化一个线程对象th1，使用函数t1构造，然后该线程就开始执行了（t1()）
  thread th2(t2);
 
  th1.join(); // 必须将线程join或者detach 等待子线程结束主进程才可以退出
  th2.join(); 
 
  //or use detach
  //th1.detach();
  //th2.detach();
 
  cout << "here is main\n\n";
 
  return 0;
}

上述提到的问题，还可以使用detach来解决，detach是用来和线程对象分离的，这样线程可以独立地执行，不过这样由于没有thread对象指向该线程而失去了对它的控制，当对象析构时线程会继续在后台执行，但是当主程序退出时并不能保证线程能执行完。如果没有良好的控制机制或者这种后台线程比较重要，最好不用detach而应该使用join。

2, mutex和std::lock_guard的使用

头文件是#include <mutex>，mutex是用来保证线程同步的，防止不同的线程同时操作同一个共享数据。

但使用lock_guard则相对安全，它是基于作用域的，能够自解锁，当该对象创建时，它会像m.lock()一样获得互斥锁，当生命周期结束时，它会自动析构(unlock)，不会因为某个线程异常退出而影响其他线程。示例：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <stdlib.h>
 
int cnt = 20;
std::mutex m;
void t1()
{
  while (cnt > 0)
  {  
    std::lock_guard<std::mutex> lockGuard(m);
    // std::m.lock();
    if (cnt > 0)
    {
      //sleep(1);
      --cnt;
      std::cout << cnt << std::endl;
    }
    // std::m.unlock();
    
  }
}
void t2()
{
  while (cnt > 0)
  {
    std::lock_guard<std::mutex> lockGuard(m);
    // std::m.lock();
    if (cnt > 0)
    {
      --cnt;
      std::cout << cnt << std::endl;
    }
    // std::m.unlock();
  }
}
 
int main(void)
{
 std::thread th1(t1);
 std::thread th2(t2);
 
 th1.join();  //等待t1退出
 th2.join();  //等待t2退出
 
 std::cout << "here is the main()" << std::endl;
 
 return 0;
}

输出结果，cnt是依次递减的，没有因为多线程而打乱次序：：

19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
here is the main()

到此这篇关于详解C++ thread用法总结的文章就介绍到这了,更多相关C++ thread内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！ 

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