【C++入门到精通】C++ thread线程库 [ C++入门 ]

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• 引言
• 一、thread类的简单介绍
• 二、thread类的用法
• • 1. 创建线程
  • 2. 使用 Lambda 表达式
  • 3. 传递参数给线程
  • 4. 线程的 join 和 detach
  • 5. 检查线程是否可 join
  • 6. 线程的 ID
  • 7. 线程的移动语义
  • 8. 线程的析构
  • 注意事项
  • 三、线程函数参数
  • 温馨提示

    引言

    C++ thread线程库是C++11标准引入的一个强大工具，它提供了一种便捷的方式来创建和管理线程，使得并行编程变得更加容易和高效。这个库支持线程的创建、同步、互斥以及线程局部存储等功能。通过使用std::thread类，开发者可以轻松地创建新的线程来执行任务，并使用join()方法来等待线程完成。此外，线程库还包括了std::mutex和std::lock_guard等同步原语，以帮助管理线程间的资源访问，防止数据竞争和***锁。线程局部存储std::thread::id和thread_local关键字则允许线程拥有自己的局部数据，这在多线程环境中非常有用。总的来说，C++ thread线程库为C++开发者提供了一个功能全面、易于使用的多线程编程解决方案。让我们一起开始这段关于thread线程库的学习之旅吧。

    一、thread类的简单介绍

    std::thread 类是C++11标准库中的一个核心组件，用于创建和管理独立的线程。它允许开发者通过传递一个函数或可调用对象来初始化线程，执行并行任务。线程对象的生命周期控制着线程的执行，而通过join()和detach()方法，可以控制线程的同步和分离。此外，std::thread还提供了线程ID和状态检查功能，帮助开发者进行线程管理和异常处理，确保程序的稳定性和效率。

    注意：要使用线程库中的线程，必须包含头文件。线程类官方介绍文档

    下面这个表格包含了 std::thread 类的构造函数、赋值运算符、比较运算符以及一些用于线程管理的成员函数。这些函数提供了创建、管理、比较和销毁线程的能力.

    函数名	功能描述
    id get_id()	返回线程的唯一标识符。
    bool joinable()	检查线程是否可 join，即是否还在运行。
    void join()	等待线程结束执行。
    void detach()	将线程与 std::thread 对象分离，使其在后台独立运行。
    void swap(std::thread& other)	与另一个 std::thread 对象交换线程。
    thread::native_handle_type native_handle()	返回线程的原生句柄，用于操作系统特定的线程操作。
    bool operator==(const thread& other) const	比较两个线程是否相同。
    bool operator!=(const thread& other) const	比较两个线程是否不同。
    thread() noexcept	默认构造函数，创建一个未关联线程的 std::thread 对象。
    thread(nullptr_t) noexcept	构造一个未关联线程的 std::thread 对象。
    explicit thread(Callable&& func, Args&&… args)	构造函数，创建一个线程并启动它来执行给定的可调用对象和参数。
    thread(thread&& other) noexcept	移动构造函数，获取另一个 std::thread 对象的所有权。
    thread& operator=(thread&& other) noexcept	移动赋值运算符，获取另一个 std::thread 对象的所有权。
    ~thread()	析构函数，如果线程可 join，则会调用 join()，否则调用 detach()。

    二、thread类的用法

    std::thread 类是 C++ 标准库中用于线程创建和管理的类。以下是 std::thread 类的一些关键用法和示例：

    1. 创建线程

    要创建一个线程，你需要实例化 std::thread 对象并传递一个函数或可调用对象（如 lambda 表达式或函数对象）作为参数。

    #include #include void threadFunction() {    std::cout     std::thread t(threadFunction);    t.join(); // 等待线程结束    return 0;}    std::thread t([]() {        std::cout     std::cout     std::thread t(threadFunctionWithArgs, 10, 3.14);    t.join();    return 0;}    std::thread t([]() {        // 线程执行的代码    });    t.detach(); // 线程现在在后台运行，不会等待它结束    // 主线程继续执行，而 t 线程在后台运行    return 0;}    std::thread t([]() {        // 线程执行的代码    });    if (t.joinable()) {        t.join(); // 线程还在运行，等待结束    }    return 0;}    std::thread t([]() {        std::cout     std::thread t1([]() {        std::cout     std::thread t([]() {        // 线程执行的代码    });    // t 在这里离开作用域，自动调用 join()} // t 的析构函数被调用    x += 10; }void ThreadFunc2(int* x) {    *x += 10; }int main() {    int a = 10; // 在线程函数中对a修改，不会影响外部实参，因为：线程函数参数虽然是引用方式，但其实际引用的是线程栈中的拷贝        std::thread t1(ThreadFunc1, a);    t1.join();         // 如果想要通过形参改变外部实参时，必须借助std::ref()函数    std::thread t2(ThreadFunc1, std::ref(a));    t2.join(); // 等待线程执行完成        // 地址的拷贝    std::thread t3(ThreadFunc2, &a);    t3.join(); // 等待线程执行完成       return 0;}