C++11 多線程

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C++ 11中的多線程技術

C++11 新標準中引入了四個標頭檔來支援多線程編程，他們分別是 <atomic> ,<thread>,<mutex>,<condition_variable>和<future>。

• <atomic>：提供原子操作功能，該頭文主要聲明了兩個類, std::atomic 和 std::atomic_flag，另外還聲明了一套 C 風格的原子類型和與 C 相容的原子操作的函數。

• <thread>：執行緒模式封裝，該標頭檔主要聲明了 std::thread 類，另外 std::this_thread 命名空間也在該標頭檔中。

• <mutex>：互斥量封裝，該標頭檔主要聲明了與互斥量(mutex)相關的類，包括 std::mutex 系列類，std::lock_guard, std::unique_lock, 以及其他的類型和函數。

• <condition_variable>：條件變數，該標頭檔主要聲明了與條件變數相關的類，包括 std::condition_variable 和 std::condition_variable_any。

• <future>：實現了對指定資料提供者提供的資料進行非同步訪問的機制。該標頭檔主要聲明了 std::promise, std::package_task 兩個 Provider 類，以及 std::future 和 std::shared_future 兩個 Future 類，另外還有一些與之相關的類型和函數，std::async() 函數就聲明在此標頭檔中。

簡單樣本：

#include <iostream>#include <thread>using namespace std;void thread_1(){    cout << "hello from thread_1" << endl;}int main(int argc, char **argv){    thread t1(thread_1);    /**    join()相當於調用了兩個函數：WaitForSingleObject、CloseHandle，事實上，在vc12中也是這麼實現的    */    t1.join();    return 0;}

View Code注意事項

1. 若線程調用到的函數在一個類中，則必須將該函式宣告為靜態函數函數

因為靜態成員函數屬於靜態全域區，線程可以共用這個地區，故可以各自調用

 #include <iostream>      #include <pthread.h>            using namespace std;            #define NUM_THREADS 5            class Hello      {      public:          //多線程調用，聲明為static        static void* say_hello( void* args )          {              cout << "hello..." << endl;          }      };            int main()      {          pthread_t tids[NUM_THREADS];          for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )          {              int ret = pthread_create( &tids[i], NULL, Hello::say_hello, NULL );              if( ret != 0 )              {                  cout << "pthread_create error:error_code" << ret << endl;              }          }          pthread_exit( NULL );      }  

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測試結果：

    hello...      hello...      hello...      hello...      hello... 

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2. 代碼中如果沒有pthread_join主線程會很快結束從而使整個進程結束，從而使建立的線程沒有機會開始執行就結束了。加入pthread_join後，主線程會一直等待直到等待的線程結束自己才結束，使建立的線程有機會執行。

3. 線程建立時屬性參數的設定pthread_attr_t及join功能的使用
   線程的屬性由結構體pthread_attr_t進行管理。

typedef struct{    int      detachstate;       //線程的分離狀態    int      schedpolicy;       //線程調度策略    struct sched_param   schedparam;   //線程的調度參數    int inheritsched;       //線程的繼承性     int scope;              //線程的範圍     size_t guardsize;   //線程棧末尾的警戒緩衝區大小     int stackaddr_set;     void * stackaddr;   //線程棧的位置     size_t stacksize;   // 線程棧的大小}pthread_attr_t;

 

樣本：

 #include <iostream>      #include <pthread.h>            using namespace std;            #define NUM_THREADS 5            void* say_hello( void* args )      {          cout << "hello in thread " << *(( int * )args) << endl;          int status = 10 + *(( int * )args); //線程退出時添加退出的資訊，status供主程式提取該線程的結束資訊          pthread_exit( ( void* )status );       }            int main()      {          pthread_t tids[NUM_THREADS];          int indexes[NUM_THREADS];                    pthread_attr_t attr; //線程屬性結構體，建立線程時加入的參數          pthread_attr_init( &attr ); //初始化          pthread_attr_setdetachstate( &attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE ); //是設定你想要指定線程屬性參數，這個參數表明這個線程是可以join串連的，join功能表示主程式可以等線程結束後再去做某事，實現了主程式和線程同步功能          for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )          {              indexes[i] = i;              int ret = pthread_create( &tids[i], &attr, say_hello, ( void* )&( indexes[i] ) );              if( ret != 0 )              {              cout << "pthread_create error:error_code=" << ret << endl;          }          }           pthread_attr_destroy( &attr ); //釋放記憶體           void *status;          for( int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i )          {          int ret = pthread_join( tids[i], &status ); //主程式join每個線程後取得每個線程的退出資訊status          if( ret != 0 )          {              cout << "pthread_join error:error_code=" << ret << endl;          }          else          {              cout << "pthread_join get status:" << (long)status << endl;          }          }      }  

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測試結果：

hello in thread hello in thread 1hello in thread 3hello in thread 40hello in thread 2pthread_join get status:10pthread_join get status:11pthread_join get status:12pthread_join get status:13pthread_join get status:14

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