快捷導(dǎo)航

c++11&14-多線程要點(diǎn)匯總

更新時(shí)間：2020年06月02日 16:44:20 作者：晟夏的葉

這篇文章主要介紹了c++11&14-多線程的使用方法，文中代碼非常詳細(xì)，方便大家更好的參考和學(xué)習(xí)，感興趣的朋友快來(lái)了解下

在C++11以前，C++的多線程編程均需依賴系統(tǒng)或第三方接口實(shí)現(xiàn)，一定程度上影響了代碼的移植性。C++11中，引入了boost庫(kù)中的多線程部分內(nèi)容，形成C++標(biāo)準(zhǔn)，形成標(biāo)準(zhǔn)后的boost多線程編程部分接口基本沒有變化，這樣方便了以前使用boost接口開發(fā)的使用者切換使用C++標(biāo)準(zhǔn)接口，很容易把boost接口升級(jí)為C++標(biāo)準(zhǔn)接口。

我們通過(guò)如下幾部分介紹C++11多線程方面的接口及使用方法。

1. std::thread

std::thread為C++11的線程類，使用方法和boost接口一樣，非常方便，同時(shí)，C++11的std::thread解決了boost::thread中構(gòu)成參數(shù)限制的問題，我想這都是得益于C++11的可變參數(shù)的設(shè)計(jì)風(fēng)格。

我們通過(guò)如下代碼熟悉下std::thread使用風(fēng)格:

//c11.cpp
#include <iostream>
#include <thread>
void threadfun1()
{
 std::cout << "threadfun1 - 1\r\n" << std::endl;
 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
 std::cout << "threadfun1 - 2" << std::endl;
}
void threadfun2(int iParam, std::string sParam)
{
 std::cout << "threadfun2 - 1" << std::endl;
 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
 std::cout << "threadfun2 - 2" << std::endl;
}
int main()
{
 std::thread t1(threadfun1);
 std::thread t2(threadfun2, 10, "abc");
 t1.join();
 std::cout << "join" << std::endl;
 t2.detach();
 std::cout << "detach" << std::endl;
}

注意編譯時(shí)要使用：g++ c11.cpp -lpthread

運(yùn)行結(jié)果：

threadfun1 - 1
threadfun2 - 1
threadfun1 - 2
join
detach

2. std::atomic

std::atomic為C++11封裝的原子數(shù)據(jù)類型。
什么是原子數(shù)據(jù)類型？從功能上看，簡(jiǎn)單地說(shuō)，原子數(shù)據(jù)類型不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，能直接用在多線程中而不必我們用戶對(duì)其進(jìn)行添加互斥資源鎖的類型。從實(shí)現(xiàn)上來(lái)看，我們可以理解為這些原子類型內(nèi)部自己加了鎖。

我們下面通過(guò)一個(gè)測(cè)試?yán)诱f(shuō)明原子類型std::atomic的特點(diǎn)。

我們使用10個(gè)線程，把std::atomic類型的變量iCount從10減到1。

//c11.cpp
#include <thread>
#include <atomic>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <list>
std::atomic<bool> bIsReady(false);
std::atomic<int> iCount(10);
void threadfun1()
{
 if (!bIsReady) {
  std::this_thread::yield();
 }
 while (iCount > 0)
 {
  printf("iCount:%d\r\n", iCount--);
 }
}
int main()
{
 std::list<std::thread> lstThread;
 for (int i = 0; i < 10; ++i)
 {
  lstThread.push_back(std::thread(threadfun1));
 }
 for (auto& th : lstThread)
 {
  th.join();
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：

iCount:10
iCount:9
iCount:8
iCount:7
iCount:6
iCount:5
iCount:4
iCount:3
iCount:2
iCount:1

從上面的結(jié)果可以看到，iCount的最小結(jié)果是1，沒有出現(xiàn)小于等于0的情況，大家可以把iCount改成100甚至1000看看，可能會(huì)更直觀一點(diǎn)。

3. std::condition_variable

C++11中的std::condition_variable就像Linux下使用pthread_cond_wait和pthread_cond_signal一樣，可以讓線程休眠，直到被喚醒，然后再重新執(zhí)行。線程等待在多線程編程中使用非常頻繁，經(jīng)常需要等待一些異步執(zhí)行的條件的返回結(jié)果。

代碼如下：

#include <iostream> // std::cout
#include <thread> // std::thread
#include <mutex> // std::mutex, std::unique_lock
#include <condition_variable> // std::condition_variable
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;
void print_id(int id) {
 std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
 while (!ready) cv.wait(lck); //線程將進(jìn)入休眠
 // ...
 std::cout << "thread " << id << '\n';
}
void go() {
 std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
 ready = true;
 cv.notify_all();
}
int main()
{
 std::thread threads[10];
 // spawn 10 threads:
 for (int i = 0; i<10; ++i)
  threads[i] = std::thread(print_id, i);
 std::cout << "10 threads ready to race...\n";
 go(); // go!
 for (auto& th : threads) th.join();
 return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：