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C++多線程編程之創(chuàng)建線程篇

 多線程是程序員必須掌握的一門技術(shù)，本文主要是針對于C++新標準中多線程庫，需要具備一定C++基礎(chǔ)方可學(xué)習(xí)。

10余年的烏拉特后網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗，針對設(shè)計、前端、開發(fā)、售后、文案、推廣等六對一服務(wù)，響應(yīng)快，48小時及時工作處理。網(wǎng)絡(luò)營銷推廣的優(yōu)勢是能夠根據(jù)用戶設(shè)備顯示端的尺寸不同，自動調(diào)整烏拉特后建站的顯示方式，使網(wǎng)站能夠適用不同顯示終端，在瀏覽器中調(diào)整網(wǎng)站的寬度，無論在任何一種瀏覽器上瀏覽網(wǎng)站，都能展現(xiàn)優(yōu)雅布局與設(shè)計，從而大程度地提升瀏覽體驗。創(chuàng)新互聯(lián)從事“烏拉特后網(wǎng)站設(shè)計”,“烏拉特后網(wǎng)站推廣”以來，每個客戶項目都認真落實執(zhí)行。

前言

本章節(jié)主要C++多線程編程中的一些基本概念以及幾種創(chuàng)建線程的方式。

并發(fā)、進程、線程的基本概念

并發(fā)兩個或者多個任務(wù)(獨立的活動)同時發(fā)生(進行):一個程序通知執(zhí)行多個獨立的任務(wù)并發(fā)假象(不是真正的并發(fā))：單核CPU通過上下文切換方式實現(xiàn)進程

進程計算機中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動

進程特性

  1. 動態(tài)性：進程是程序的一次執(zhí)行過程，是臨時的，有生命期，是動態(tài)產(chǎn)生，動態(tài)消亡的;
  2. 并發(fā)性：任何進程都可以同其他進行一起并發(fā)執(zhí)行;
  3. 獨立性：進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位;
  4. 結(jié)構(gòu)性：進程由程序，數(shù)據(jù)和進程控制塊三部分組成

線程每個進程都有一個主線程并且主線程是唯一的，也就是一個進程只能有一個主線程。vs編譯器中ctr+f5編譯運行程序時，實際是主線程調(diào)用mian函數(shù)中的代碼。線程可以理解為代碼執(zhí)行通道，除了主線程之外，可以自己創(chuàng)建其他線程。

并發(fā)實現(xiàn)方案

主要解決是進程間通信問題

同一電腦上可通過管道，文件，消息隊列，共享內(nèi)存等方式實現(xiàn)

不同電腦可通過socket網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)

多個進程實現(xiàn)并發(fā)

單獨進程，多個線程實現(xiàn)并發(fā) 即一個主線程，多個子線程實現(xiàn)并發(fā)一個進程中的所有線程共享內(nèi)存空間(共享內(nèi)存)，例如全局變量，指針引用等，所以多線程開銷遠遠小于多進程。共享內(nèi)存也會導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性問題(資源競爭問題)。

C++線程編程基本操作

1.首先需要包含thread頭文件

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3.

2.創(chuàng)建線程: thread類創(chuàng)建一個線程

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. void print()
    3. 
  
  
  
  
  3. {
    4. 
  
  
  
  
  4.  std::cout<<"子線程"<
  
  
  
  
  5. }
    6. 
  
  
  
  
  6. int main()
    7. 
  
  
  
  
  7. {
    8. 
  
  
  
  
  8.     //運行程序會調(diào)用abort函數(shù)終止程序    
    9. 
  
  
  
  
  9.     std::thread t1(print);   
    10. 
  
  
  
  
  10.     std::cout<<"主線程"<
  
  
  
  
  11. }
    12.

 3.join:加入/匯合線程。阻塞主線程，等待子線程執(zhí)行結(jié)束，可理解為依附功能

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. void print()
    3. 
  
  
  
  
  3. {
    4. 
  
  
  
  
  4.  std::cout<<"子線程"<
  
  
  
  
  5. }
    6. 
  
  
  
  
  6. int main()
    7. 
  
  
  
  
  7. {
    8. 
  
  
  
  
  8.     std::thread t1(print);   
    9. 
  
  
  
  
  9.     t1.join();      //阻塞主線程，等待子線程執(zhí)行結(jié)束
    10. 
  
  
  
  
  10.     std::cout<<"主線程"<
  
  
  
  
  11.     return 0;
    12. 
  
  
  
  
  12. }
    13.

 4.detach:分離，剝離依附關(guān)系，駐留后臺

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. #include 
    4. 
  
  
  
  
  4. void print() 
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.  for (int i = 0; i < 10; i++) 
    7. 
  
  
  
  
  7.  {
    8. 
  
  
  
  
  8.   std::cout << "子線程"<
  
  
  
  
  9.  }
    10. 
  
  
  
  
  10. }
    11. 
  
  
  
  
  11. int main() 
    12. 
  
  
  
  
  12. {
    13. 
  
  
  
  
  13.  std::thread t1(print);
    14. 
  
  
  
  
  14.  std::cout << "主線程" << std::endl;
    15. 
  
  
  
  
  15.     //可用Sleep延時實現(xiàn)結(jié)果演示
    16. 
  
  
  
  
  16.  t1.detach();
    17. 
  
  
  
  
  17.  return 0;
    18. 
  
  
  
  
  18. }
    19.

注意:一旦detach線程后，便不可再使用join線程。

5.joinable:判斷當前線程是否可以join或deatch，如果可以返回true，不能返回false

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. void print() 
    4. 
  
  
  
  
  4. {
    5. 
  
  
  
  
  5.  for (int i = 0; i < 10; i++) 
    6. 
  
  
  
  
  6.  {
    7. 
  
  
  
  
  7.   std::cout << "子線程"<
  
  
  
  
  8.  }
    9. 
  
  
  
  
  9. }
    10. 
  
  
  
  
  10. int main() 
    11. 
  
  
  
  
  11. {
    12. 
  
  
  
  
  12.  std::thread t1(print);
    13. 
  
  
  
  
  13.  t1.detach();
    14. 
  
  
  
  
  14.  if (t1.joinable()) 
    15. 
  
  
  
  
  15.  {
    16. 
  
  
  
  
  16.   t1.join();
    17. 
  
  
  
  
  17.   std::cout << "可join" << std::endl;
    18. 
  
  
  
  
  18.  }
    19. 
  
  
  
  
  19.  std::cout << "主線程" << std::endl;
    20. 
  
  
  
  
  20.  return 0;
    21. 
  
  
  
  
  21. }
    22.

其他創(chuàng)建線程方法

1.用類和對象

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. class Function 
    4. 
  
  
  
  
  4. {
    5. 
  
  
  
  
  5. public:
    6. 
  
  
  
  
  6.  void operator()() 
    7. 
  
  
  
  
  7. {
    8. 
  
  
  
  
  8.   std::cout << "子線程" << std::endl;
    9. 
  
  
  
  
  9.  }
    10. 
  
  
  
  
  10. };
    11. 
  
  
  
  
  11. int main() 
    12. 
  
  
  
  
  12. {
    13. 
  
  
  
  
  13.  Function object;
    14. 
  
  
  
  
  14.  std::thread t1(object);    //可調(diào)用對象即可
    15. 
  
  
  
  
  15.  t1.join();
    16. 
  
  
  
  
  16.  std::thread t2((Function()));
    17. 
  
  
  
  
  17.  t2.join();
    18. 
  
  
  
  
  18.  std::cout << "主線程" << std::endl;
    19. 
  
  
  
  
  19.  return 0;
    20. 
  
  
  
  
  20. }
    21.

2.Lambda表達式

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. int main() 
    4. 
  
  
  
  
  4. {
    5. 
  
  
  
  
  5. 
  
  
  
  
  6. 
  
  
  
  
  7.  std::thread t1([] {std::cout << "子線程" << std::endl; });
    8. 
  
  
  
  
  8.  t1.join();
    9. 
  
  
  
  
  9.  std::cout << "主線程" << std::endl;
    10. 
  
  
  
  
  10.  return 0;
    11. 
  
  
  
  
  11. }
    12.

3.帶引用參數(shù)創(chuàng)建方式

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. #include 
    4. 
  
  
  
  
  4. void printInfo(int& num) 
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.  num = 1001;
    7. 
  
  
  
  
  7.  std::cout << "子進程:"<
  
  
  
  
  8. }
    9. 
  
  
  
  
  9. int main() 
    10. 
  
  
  
  
  10. {
    11. 
  
  
  
  
  11.  int num = 0;
    12. 
  
  
  
  
  12.  //std::ref 用于包裝按引用傳遞的值。
    13. 
  
  
  
  
  13.  //std::cref 用于包裝按const引用傳遞的值
    14. 
  
  
  
  
  14.  //error C2672: “invoke”: 未找到匹配的重載函數(shù)
    15. 
  
  
  
  
  15.  std::thread t(printInfo, std::ref(num));    
    16. 
  
  
  
  
  16.  t.join();
    17. 
  
  
  
  
  17.  std::cout << "主線程:"<
  
  
  
  
  18.  return 0;
    19. 
  
  
  
  
  19. }
    20.

4.帶智能指針參數(shù)創(chuàng)建方式

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. #include 
    4. 
  
  
  
  
  4. void printInfo(std::unique_ptr ptr) 
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6.  std::cout << "子線程:"<
  
  
  
  
  7. }
    8. 
  
  
  
  
  8. int main() 
    9. 
  
  
  
  
  9. {
    10. 
  
  
  
  
  10.  std::unique_ptr ptr(new int(100));
    11. 
  
  
  
  
  11.  std::cout << "主線程:" << ptr.get() << std::endl;  
    12. 
  
  
  
  
  12.  std::thread t(printInfo,std::move(ptr));    
    13. 
  
  
  
  
  13.  t.join();
    14. 
  
  
  
  
  14.  std::cout << "主線程:"<
  
  
  
  
  15.  return 0;
    16. 
  
  
  
  
  16. }
    17.

5.類的成員函數(shù)

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include 
    2. 
  
  
  
  
  2. #include 
    3. 
  
  
  
  
  3. #include 
    4. 
  
  
  
  
  4. class MM 
    5. 
  
  
  
  
  5. {
    6. 
  
  
  
  
  6. public:
    7. 
  
  
  
  
  7.  void print(int& num) 
    8. 
  
  
  
  
  8. {
    9. 
  
  
  
  
  9.   num = 1001;
    10. 
  
  
  
  
  10.   std::cout << "子線程:"<
  
  
  
  
  11.  }
    12. 
  
  
  
  
  12. };
    13. 
  
  
  
  
  13. int main() 
    14. 
  
  
  
  
  14. {
    15. 
  
  
  
  
  15.  MM mm;
    16. 
  
  
  
  
  16.  int num = 10;
    17. 
  
  
  
  
  17.  std::thread t(&MM::print,mm,std::ref(num));    
    18. 
  
  
  
  
  18.  t.join();
    19. 
  
  
  
  
  19.  std::cout << "主線程:"<< num << std::endl;
    20. 
  
  
  
  
  20.  return 0;
    21. 
  
  
  
  
  21. }
    22.

好了，創(chuàng)建線程就介紹到這里，大家可以先練習(xí)一下，下章節(jié)講解共享數(shù)據(jù)訪問。


新聞名稱：C++多線程編程之創(chuàng)建線程篇
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