c++ 线程使用详解 创建线程的多种方法

c++ 线程

std::thread

• 头文件 #include 。
• 用于创建并控制线程。
• 顶层函数：线程需要运行的函数。
• 顶层函数作为构造函数参数传递给该对象。
• 对象构造时，线程以顶层函数作为入口函数并开始运行（等待任何OS调度延迟）。
• 顶层函数的返回值将被忽略，但仍有其他方法可以获取其返回值，比如修改共享变量或使用 std::promise 等。
• 顶层函数若以抛出异常中止，则调用 std::terminate。
• 对于 joinable 的线程对象，不再需要该线程时，调用者必须调用其 join 方法终止线程，否则该线程对象析构时会调用 std::terminate。
• 没有任何两个 std::thread 对象会表示同一执行线程。
• std::thread 对象也可能处于不表示任何线程的状态（默认构造、被移动、 detach 或 join 后），并且执行线程可能与任何 thread 对象无关（ detach 后）。

std::thread 最常用构造函数

• 函数原型：

  template< class Function, class... Args >
  explicit thread(Function&& f, Args&&... args);
  

  • f：任何可调用对象。
  • args：传递给 f 的参数。

• 构造新对象并将它与执行线程关联。

示例1 函数作为参数

#include 
#include 
#include 

void f1(int n, int& b)
{
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        printf("thread is running\n");
        ++n;
        ++b;
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
    }
    printf("in thread, n is %d, b is %d\n", n, b);
}

int main()
{
    int n = 0;
    int b = 0;
    // n 按值传递，b 按引用传递
    std::thread t1(f1, n, std::ref(b));
    t1.join();
    printf("in main, n is %d, b is %d\n", n, b);
    return 0;
}

示例2 lamba 作为参数

int main()
{
    std::thread t1([](){
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            printf("thread is running\n");
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
    });
    t1.join();
    return 0;
}

示例3 类的成员函数作为参数

#include 
#include 
#include 

class foo {
public:
    void bar()
    {
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            printf("thread is running\n");
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
    }
};

int main()
{
    foo f;
    std::thread t1(&foo::bar, &f);
    t1.join();
    return 0;
}

示例4 可调用对象作为参数

#include 
#include 
#include 

class baz
{
public:
    void operator()()
    {
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            printf("thread is running\n");
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
    }
};

int main()
{
    baz b;
    // 调用 baz::operator()
    std::thread t1(b);
    t1.join();
    return 0;
}

示例5 std::function 作为参数

#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    std::function func = [](){
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            printf("thread is running\n");
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
    };
    std::thread t1(func);
    t1.join();
    return 0;
}