std::thread and std::mutex

本篇介绍的是线程!
在cocos2dx 2.0时代,我们使用的是pthread库,是一套用户级线程库,被广泛地使用在跨平台应用上。但在cocos2dx 3.0中并未发现有pthread的支持文件,原来c++11中已经 拥有了一个更好用的用于线程操作的类std::thread 。cocos2dx 3.0的版本默认是在vs2012版本,支持c++11的新特性,使用std::thread来创建线程简直方便。

下面介绍下std::thread的一下简单用法, 代码需包含头文件
[cpp]  view plain copy
  1. bool HelloWorld::init()  
  2. {  
  3.     if ( !Layer::init() )  
  4.     {  
  5.         return false;  
  6.     }  
  7.       
  8.     std::thread t1(&HelloWorld::myThread,this);//创建一个分支线程,回调到myThread函数里  
  9.     t1.join();  
  10. //  t1.detach();  
  11.   
  12.   
  13.     CCLOG("in major thread");//在主线程  
  14.   
  15.   
  16.     return true;  
  17. }  
  18.   
  19. void HelloWorld::myThread()  
  20. {  
  21.     CCLOG("in my thread");  
  22. }  
运行结果如下图:

t.join()等待子线程myThread执行完之后,主线程才可以继续执行下去,此时主线程会释放掉执行完后的子线程资源 。从上面的图片也可以看出,是先输出"in my thread",再输出"in major thread"。
当然了, 如果不想等待子线程,可以在主线程里面执行t1.detach()将子线程从主线程里分离,子线程执行完成后会自己释放掉资源。分离后的线程,主线程将对它没有控制权了。如下:
[cpp]  view plain copy
  1. std::thread t1(&HelloWorld::myThread,this);//创建一个分支线程,回调到myThread函数里  
  2. t1.detach();  
运行结果如下:


当然了,也可以往线程函数里穿参数,这里用到了bind。下面例子在实例化线程对象的时候,在线程函数myThread后面紧接着传入两个参数。
[cpp]  view plain copy
  1. bool HelloWorld::init()  
  2. {  
  3.     if ( !Layer::init() )  
  4.     {  
  5.         return false;  
  6.     }  
  7.       
  8.     std::thread t1(&HelloWorld::myThread,this,10,20);//创建一个分支线程,回调到myThread函数里  
  9.     t1.join();  
  10. //  t1.detach();  
  11.   
  12.   
  13.     CCLOG("in major thread");//在主线程  
  14.     return true;  
  15. }  
  16.   
  17.   
  18. void HelloWorld::myThread(int first,int second)  
  19. {  
  20.     CCLOG("in my thread,first = %d,second = %d",first,second);  
  21. }  
输出结果如下图:


再举一例子:

1.售票
孙鑫老师的C++和Java多线程售票也一直让我念念不忘(好吧,我承认我没看过),这里用cocos2d-x3.0和C++11的std::thread实现一个吧。总共有100张诺亚方舟船票,有2个售票点A和B在售票(一张票就一百亿美元吧),当票卖完了就结束了。我们知道当程序一开始进程就会创建一个主线程,所以可以在主线程基础上再创建2个线程A和B,再线程A和B中分别售票,当票数为0的时候,结束线程A和B。


2.多线程售票,代码如下:

[cpp]  view plain copy
  1. //HelloWorld.h  
  2. class HelloWorld : public cocos2d::Layer  
  3. {  
  4. public:  
  5.     static cocos2d::Scene* createScene();  
  6.     virtual bool init();    
  7.       
  8.     CREATE_FUNC(HelloWorld);  
  9.   
  10.     void myThreadA();//线程A  
  11.     void myThreadB();//线程B  
  12.   
  13.     int tickets;//票数    
  14.   
  15. };  
  16.   
  17. //.cpp  
  18. bool HelloWorld::init()  
  19. {  
  20.     if ( !Layer::init() )  
  21.     {  
  22.         return false;  
  23.     }  
  24.       
  25.     tickets = 100;//100张票  
  26.   
  27.     std::thread tA(&HelloWorld::myThreadA,this);//创建一个分支线程,回调到myThread函数里  
  28.     std::thread tB(&HelloWorld::myThreadB,this);  
  29.     tA.detach();  
  30.     tB.detach();  
  31. //  t1.detach();  
  32.   
  33.     CCLOG("in major thread");//在主线程  
  34.     return true;  
  35. }  
  36.   
  37. void HelloWorld::myThreadA()  
  38. {  
  39.     while(true)    
  40.     {    
  41.         if(tickets>0)    
  42.         {    
  43.             Sleep(10);  
  44.             CCLOG("A Sell %d",tickets--);//输出售票,每次减1    
  45.         }    
  46.         else {    
  47.             break;    
  48.         }    
  49.     }    
  50. }  
  51. void HelloWorld::myThreadB()  
  52. {  
  53.     while(true)    
  54.     {    
  55.         if (tickets>0)    
  56.         {    
  57.             Sleep(10);  
  58.             CCLOG("B Sell %d",tickets--);    
  59.         }    
  60.         else     
  61.         {    
  62.             break;    
  63.         }    
  64.     }    
  65. }  

代码很简单,不多说了。我们来看一下输出,会发现有很多喜闻乐见的现象出现,因为每个人每次运行的结果都不一样,所以这里不贴结果了, 其中比较有意思的现象是同一张票卖了两次?!
原因不多解释了,时间片的问题,不明白的Google之。如果你觉得不会有这么巧,那么在打印结果前加上这么一句:

[cpp]  view plain copy
  1. Sleep(100);  
运行结果如图所示:


3.利用互斥对象同步数据
这个问题主要是因为一个线程执行到一半的时候,时间片的切换导致另一个线程修改了同一个数据,当再次切换会原来线程并继续往下运行的时候,数据由于被修改了导致结果出错。所以我们要做的就是保证这个线程完全执行完,所以对线程加锁是个不错的注意,互斥对象mutex就是这个锁。
3.1、初始化互斥锁

[cpp]  view plain copy
  1. std::mutex mutex;//线程互斥对象  
3.2、修改myThreadA与myThreadB的代码,在里面添加互斥锁

[cpp]  view plain copy
  1. void HelloWorld::myThreadA()  
  2. {  
  3.     while(true)    
  4.     {    
  5.         mutex.lock();//加锁  
  6.         if(tickets>0)    
  7.         {    
  8.             Sleep(10);  
  9.             CCLOG("A Sell %d",tickets--);//输出售票,每次减1    
  10.             mutex.unlock();//解锁  
  11.         }    
  12.         else {    
  13.             mutex.unlock();  
  14.             break;    
  15.               
  16.         }    
  17.     }    
  18. }  
  19. void HelloWorld::myThreadB()  
  20. {  
  21.     while(true)    
  22.     {    
  23.         mutex.lock();  
  24.         if (tickets>0)    
  25.         {    
  26.             Sleep(10);  
  27.             CCLOG("B Sell %d",tickets--);    
  28.             mutex.unlock();  
  29.         }    
  30.         else     
  31.         {    
  32.             mutex.unlock();  
  33.             break;                
  34.         }    
  35.     }    
  36. }  
运行结果如下,完美

使用std::mutex有一个要注意的地方:在线程A中std::mutex使用成员函数lock加锁unlock解锁,看起来工作的很好,但这样是不安全的,你得始终记住lock之后一定要unlock,但是如果在它们中间出现了异常或者线程直接退出了unlock就没有执行,因为这个互斥量是独占式的,所以在threadA没有解锁之前,其他使用这个互斥量加锁的线程会一直处于等待状态得不到执行


本文转自:http://blog.csdn.net/star530/article/details/24187103

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