boost thread 使用

boost thread库作为boost库的一部分，为程序员使用跨平台的线程服务提供了便利的开发工具。

boost thread的基本概念与java的线程概念是一致的，使用的start-join方法。线程从创建成功即开始运行，join方法则同步等待线程结束。调用join方法的线程将会一直被阻塞直到启动的线程运行结束。

boost thread库与其他boost库一致，boost thread大量使用了c++模板技术。利用boost function和boost ref库为线程绑定运行函数。线程函数可以是全局函数或者类的静态成员函数，甚至可以是对象的成员函数。

boost thread 提供了三类线程管理对象。

• thread类，基本的线程类。

• threadgroup类，提供线程组管理，可以利用线程组做简单的线程池。

• this_thread类，当前线程，它指的是程序运行时的线程对象。

下面以一个简单的过程为例，介绍如何使用boost thread库。

基本的线程使用方法：

    1. 利用全局函数作为线程函数

void startThread1()
{
    boost::thread* calthread = new boost::thread(boost::bind(&calculate, 2000));
    outThreadId(calthread);
    calthread->join();
delete calthread;
}

    2. 利用静态成员函数作为线程函数

void startThread2()
{
    boost::thread* calthread = new boost::thread(boost::bind(&calculator::scalculate, 3000));
    calthread->join();
    outThreadId(calthread);
delete calthread;
}

    3. 利用对象成员函数作为线程函数

void startThread3()
{
    calculator calc;
    boost::thread* calthread = new boost::thread(boost::bind(&calculator::calculate, &calc, 4000));
    calthread->join();
    outThreadId(calthread);
delete calthread;
}

完整的代码示例：

#ifdef WIN32
#include <windows.h>
#endif
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/format.hpp>
/*
* 全局计算函数
*/
int calculate(int num)
{
return num;
}
class calculator
{
public:
    calculator();
    ~calculator();
public:
/*
     *  计算类的静态成员函数
    */
staticint scalculate(int num);
/*
     *   计算类的普通成员函数
    */
int calculate(int num);
private:
explicitconst calculator(const calculator&);
const calculator& operator=(const calculator&);
};
calculator::calculator()
{
}
calculator::~calculator()
{
}
int calculator::calculate(int num)
{
    ::calculate(num);
return 0;
}
int calculator::scalculate(int num)
{
    ::calculate(num);
return 0;
}
/*
*输出线程ID到屏幕
*/
void outThreadId(boost::thread* thd)
{
#ifdef WIN32
    assert(thd != NULL);
HANDLE handle = thd-&gt;native_handle();
DWORD tid = GetThreadId(handle);
    std::cout <&lt; "Thread id is: " &lt;&lt; std::hex  &lt;&lt; tid &lt;&lt; std::endl;
#endif
}
/*
* 启动线程，以全局函数为线程函数
*/
void startThread1()
{
    boost::thread* calthread = new boost::thread(boost::bind(&calculate, 2000));
    outThreadId(calthread);
    calthread->join();
delete calthread;
}
/*
* 启动线程，以类的静态函数为线程函数
*/
void startThread2()
{
    boost::thread* calthread = new boost::thread(boost::bind(&calculator::scalculate, 3000));
    calthread-&gt;join();
    outThreadId(calthread);
delete calthread;
}
/*
* 启动线程，以对象成员函数为线程函数
* 注意：要保证对象在整个线程生命周期可以访问，否则将会发生不可预期错误。
*/
void startThread3()
{
    calculator calc;
    boost::thread* calthread = new boost::thread(boost::bind(&calculator::calculate, &calc, 4000));
    calthread-&gt;join();
    outThreadId(calthread);
delete calthread;
}
void usage()
{
    std::string usage = "usage: mytest.exe cmd, cmd is 1, 2,3";
    std::cout &lt;&lt; usage &lt;&lt; std::endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc == 2)
    {
constchar cmd = argv[1][0];
switch(cmd)
        {
case'1':
            startThread1();
break;
case'2':
            startThread2();
break;
case'3':
            startThread3();
break;
default:
            usage();
break;
        }
    }
else
    {
        usage();
    }
return 1;
}

常见问题：

1. 如何获取线程ID？

   通过native_handler方法获取平台相关的句柄，然后通过平台API获取线程ID

   或者若在当前线程获取当前线程ID，直接使用平台API获取。

2. 如何知道线程有关状态？

   这同样是平台相关的，同样，首先取得平台相关的句柄，然后调用有关API进行操作。

3. 如何获取线程返回值？

    实际上这是一个线程同步问题，将在后续博文―boost thread使用--线程同步中详细说明。

4. 如何设定线程初始化和清理过程？

    初始化可以通过自己的函数实现，而清理函数则可以在初始化函数中注册清理函数实现。

    即可以利用boost::this_thread::at_exit_thread()方法实现

一些有用小技巧

1. 使用yield放弃时间片，从而别的线程将会获得执行的机会。

2. 使用interrupt可以使其它线程暂停执行，当boostthread库发出interrupt消息时，对应的线程对象将收到

  interrupted异常，从而可以暂停运行等

3. 利用hardware_concurrency可以获取系统的物理核心数

【参考资料】

• boost 文档: http://www.boost.org/doc/libs/1_49_0/doc/html/thread/thread_management.html