CPP多线程1:C++11的std::thread

发布于:2025-08-18 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

在C中已经有一个叫做pthread的东西来进行多线程编程,但是并不好用 ,所以c++11标准库中出现了一个叫作std::thread的东西。

std::thread常用成员函数

构造&析构函数
在这里插入图片描述
常用成员函数
在这里插入图片描述
例一:thread的基本使用

#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;

void doit() { 
    for(int i=0;i<10;i++){
        cout << "World!" << endl;
    } 
}

int main() {
    thread a([]() {
            for(int i=0;i<10;i++){
                cout << "Hello " << flush;
            } 
    });
    thread b(doit);

    a.join();
    b.join();

    return 0;
}

输出结果:

Hello, World!

或者是

World!
Hello,

那么,为什么会有不同的结果呢?

这就是多线程的特色!

多线程运行时是以异步方式执行的,与我们平时写的同步方式不同。异步方式可以同时执行多条语句。

在上面的例子中,我们定义了2个thread,这2个thread在执行时并不会按照一定的顺序。打个比方,2个thread执行时,就好比赛跑,谁先跑到终点,谁就先执行完毕。

例二:thread执行有参数的函数

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
using namespace std;
void countNumber(int id, unsigned int n) {
	this_thread::sleep_for(chrono::seconds(10));
	cout << "Thread " << id <<"'s val is "<<n
        <<". And it's finished!" << endl;
}
int main() {
	thread th[10];
	for (int i = 0; i < 10; i++)
		th[i] = thread(countNumber, i, 10000);
	for (int i = 0; i < 10; i++)
		th[i].join();
	return 0;
}

这个例子中我们在创建线程时向函数传递了一些参数,但如果要传递引用参数呢?是不是像这个例子中直接传递就行了?其实不行,因为thread在传递参数时,是以右值传递的。

那么我们该如何传递一个左值呢?std::ref和std::cref很好地解决了这个问题。

std::ref 可以包装按引用传递的值。

std::cref 可以包装按const引用传递的值。

例三:thread执行带有引用参数的函数

#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;

template <typename T>
void changeValue(T& x,T val){
    x=val;
}

int main(){
    cout<<"---------before------------"<<endl;
    thread th[100];
	int nums[100]{0};
    for(auto& x:nums)
        cout<<x<<" ";
	for (int i = 0; i < 100; i++)
		th[i] = thread(changeValue<int>, ref(nums[i]), i+1);
    cout<<endl<<"---------after------------"<<endl;
    for (auto& t : th) 
        t.join();
    for(auto& x:nums)
        cout<<x<<" ";
    cout<<endl;
    return 0;
}

例四:thread启动类的成员函数

基本语法

std::thread t(&ClassName::MemberFunction, objectPointer, args...);

其中:

  • &ClassName::MemberFunction 是成员函数的指针。

  • objectPointer 是指向类实例的指针或引用,指明成员函数在哪个对象上执行。

  • args… 是传递给成员函数的参数。

#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;

class Count{
public:
    Count():m_count(0){}
    void increment(int numInterations){
        for(int i=0;i<numInterations;i++)
            m_count++;
    }
    int getCount(){
        return m_count;
    }  
private:
    int m_count;
};

int main(){
    const int numIterations=100;
    Count count;
    thread th(&Count::increment,&count,numIterations);
    th.join();
    cout<<count.getCount()<<endl;
    return 0;
}

注意事项

  • 线程是在thread对象被定义的时候开始执行的,而不是在调用join函数时才执行的,调用join函数只是阻塞等待线程结束并回收资源。

  • 分离的线程(执行过detach的线程)会在调用它的线程结束或自己结束时释放资源。

  • 线程会在函数运行完毕后自动释放,不推荐利用其他方法强制结束线程,可能会因资源未释放而导致内存泄漏。

  • 没有执行join或detach的线程在程序结束时会引发异常。


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