C++多线程详细讲解和代码实例.rar

文章目录

1. 多线程

1.1 多进程与多线程

1.2 多线程理解

1.3 创建线程

1.4 join 与 detach 方式

（1）join 举例

（2）detach 举例

1.5 this_thread

3.2 wait_for

4. 线程池

4.1 概念

4.2 线程池的实现

1. 多线程

传统的 C++（C++11 之前）中并没有引入线程这个概念，在 C++11 出来之前，如果我们想要

在 C++中实现多线程，需要借助操作系统平台提供的 API，比如 Linux 的<pthread.h>，或者

windows 下的<windows.h> 。

C++11 提供了语言层面上的多线程，包含在头文件<thread>中。它解决了跨平台的问题，提

供了管理线程、保护共享数据、线程间同步操作、原子操作等类。C++11 新标准中引入了 5

是这也造就了多进程并发的两个缺点：

在进程间的通信，无论是使用信号、套接字，还是文件、管道等方式，其使用要么比较复杂，

要么就是速度较慢或者两者兼而有之。

运行多个线程的开销很大，操作系统要分配很多的资源来对这些进程进行管理。

由于多个进程并发完成同一个任务时，不可避免的是：操作同一个数据和进程间的相互通信，

上述的两个缺点也就决定了多进程的并发不是一个好的选择。

多线程并发

多线程并发指的是在同一个进程中执行多个线程。

优点：

有操作系统相关知识的应该知道，线程是轻量级的进程，每个线程可以独立的运行不同的指

令序列，但是线程不独立的拥有资源，依赖于创建它的进程而存在。也就是说，同一进程中

的多个线程共享相同的地址空间，可以访问进程中的大部分数据，指针和引用可以在线程间

进行传递。这样，同一进程内的多个线程能够很方便的进行数据共享以及通信，也就比进程

更适用于并发操作。

摘自《C++ 并发编程》

一个时间片运行一个线程的代码，并不是真正意义的并行计算。

多个 cpu 或者多个内核

可以做到真正的并行计算。

1.3 创建线程

创建线程很简单，只需要把函数添加到线程当中即可。

myThread.join();

//同一个函数可以代码复用，创建多个线程

形式 2：

std::thread myThread ( thread_fun(100));

myThread.join();

//函数形式为 void thread_fun(int x)

//同一个函数可以代码复用，创建多个线程

std::thread (thread_fun,1).detach();//直接创建线程，没有名字

//函数形式为 void thread_fun(int x)

代码举例

使用 g++编译下列代码的方式：g++ test.cc -o test -l pthread

using namespace std;

cout<<"x:"<<x<<endl;

cout<<"子线程 2"<<endl;

{

thread second (thread_2,100); // 开启线程，调用：thread_2(100)

//thread third(thread_2,3);//开启第 3 个线程，共享 thread_2 函数。

std::cout << "主线程\n";

first.join(); //必须说明添加线程的方式

second.join();

std::cout << "子线程结束.\n";//必须 join 完成

return 0;

}

detach 方式，启动的线程自主在后台运行，当前的代码继续往下执行，不等待新线程结束。

join 方式，等待启动的线程完成，才会继续往下执行。

可以使用 joinable 判断是 join 模式还是 detach 模式。

if (myThread.joinable()) foo.join();

（1）join 举例

#include <iostream>

}

{

thread second (thread_2,100); // 开启线程，调用：thread_2(100)

first.join(); // pauses until first finishes 这 个操 作完 了之 后才 能

destroyed

second.join(); // pauses until second finishes//join 完了之后，才能往下执

行。

while(1)

{

std::cout << "主线程\n";

}

return 0;

}

（2）detach 举例

下列代码中，主线程不会等待子线程结束。如果主线程运行结束，程序则结束。

#include <iostream>

#include <thread>

using namespace std;

void thread_1()

cout<<"子线程 1111"<<endl;

first.detach();

{

}

1.5 this_thread

this_thread 是一个类，它有 4 个功能函数，具体如下：

函数 使用 说明

get_id std::this_thread::get_id() 获取线程 id

using std::chrono::system_clock;

std::time_t tt = system_clock::to_time_t(system_clock::now());

struct std::tm * ptm = std::localtime(&tt);

cout << "Waiting for the next minute to begin...\n";

++ptm->tm_min; //加一分钟

ptm->tm_sec = 0; //秒数设置为 0

//暂停执行，到下一整分执行