C++ 多线程join()和detach()的理解

问题产生原因

    每一个程序至少拥有一个线程，那就是执行main()函数的主线程，而多线程则是出现两个或两个以上的线程并行运行，即主线程和子线程在同一时间段同时运行。而在这个过程中会出现几种情况：

• 主线程先运行结束
• 子线程先运行结束
• 主子线程同时结束

    在一些情况下需要在子线程结束后主线程才能结束，而一些情况则不需要等待，但需注意一点，并不是主线程结束了其他子线程就立即停止，其他子线程会进入后台运行.

join

join()函数是一个等待线程完成函数，主线程需要等待子线程运行结束了才可以结束:

#include 
#include 
using namespace std;

void func()
{
   for(int i = -10; i > -20; i--)
    {
        cout << "from func():" << i << endl;
    }
}

int main()			//主线程
{
	cout << "mian()" << endl;
    cout << "mian()" << endl;
    cout << "mian()" << endl;
	thread t(func);	//子线程
	t.join();		//等待子线程结束后才进入主线程
	return 0;
}

运行结果：

detch

    称为分离线程函数，使用detach()函数会让线程在后台运行，即说明主线程不会等待子线程运行结束才结束。
    通常称分离线程为守护线程(daemon threads),UNIX中守护线程是指，没有任何显式的用户接口，并在后台运行的线程。这种线程的特点就是长时间运行；线程的生命周期可能会从某一个应用起始到结束，可能会在后台监视文件系统，还有可能对缓存进行清理，亦或对数据结构进行优化。另一方面，分离线程的另一方面只能确定线程什么时候结束，发后即忘(fire andforget)的任务就使用到线程的这种方式。
我们看下下面的这个例子：

#include 
#include 
#include 
void func(){
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        std::cout<<"thread::func"<<std::endl;
    }
}
int main() {
    std::thread my_thread(func);
//    Sleep(1);
    my_thread.detach();
//    my_thread.join();
    return 0;
}

运行结果：

    由于使用的是detch函数，新线程与主线程分离，在detch函数执行完成，主线程main函数结束，my_thread对象销毁，还未执行一次打印线程也就结束了，这才造成这样的结果。下面我们加上Sleep(1);这句话，观察结果，验证我们的说法：
运行结果：

我们在执行线程分离前sleep1微秒，这样线程有机会完成几次打印，结果验证了前面的说法。
如果代码变成使用join函数：

#include 
#include 
#include 
void func(){
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        std::cout<<"thread::func"<<std::endl;
    }
}
int main() {
    std::thread my_thread(func);
//    Sleep(1);
//    my_thread.detach();
    my_thread.join();
    return 0;
}

结果：打印100次的thread::func。

总结

• 在一个线程中，开了另一个线程去干另一件事，使用join函数后，原始线程会等待新线程执行结束之后，再去销毁线程对象。
• 在一个线程中，开了另一个线程去干另一件事，使用join函数后，原始线程会等待新线程执行结束之后，再去销毁线程对象。
  这样有什么好处？---->因为它要等到新线程执行完，再销毁，线程对象，这样如果新线程使用了共享变量，等到新线程执行完再销毁这个线程对象，不会产生异常。如果不使用join，使用detch，那么新线程就会与原线程分离，如果原线程先执行完毕，销毁线程对象及局部变量，并且新线程有共享变量或引用之类，这样新线程可能使用的变量，就变成未定义，产生异常或不可预测的错误。
• 所以，当你确定程序没有使用共享变量或引用之类的话，可以使用detch函数，分离线程。
• 但是使用join可能会造成性能损失，因为原始线程要等待新线程的完成，所以有些情况（前提是你知道这种情况，如上）使用detch会更好。

参考链接

C++11多线程join()和detach()的理解
c++多线程编程：join（）函数与detch（）函数的区别