std::thread用法详解

小蓝 • 2024-12-16 13:39 • 编程

std::thread是C++11标准库中的一个多线程库，提供了一种跨多个CPU核心并发执行代码的方法。它具有简单、灵活和高吞吐量等优点，使得它成为编写多线程代码的首选工具。在本篇文章中，我们将从以下方面详细介绍std::thread的用法：

一、创建线程

要创建一个线程，只需使用std::thread的构造函数即可。std::thread的构造函数接受一个可调用对象，并将其作为新线程中运行的函数。以下是std::thread构造函数的示例：

#include 
#include 

void PrintHello()
{
    std::cout << "Hello World!\n";
}

int main()
{
    // 创建线程并启动
    std::thread t(PrintHello);

    // 等待线程结束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我们创建了一个名为t的线程，并将PrintHello函数作为可调用对象传递给std::thread构造函数。线程t启动后，将运行PrintHello函数的代码。在main函数的最后，我们等待线程t结束，然后退出程序。

二、传递参数

如果需要向线程传递参数，可以使用std::thread构造函数的参数列表，将参数传递给可调用对象。以下是std::thread传递参数的示例：

#include 
#include 

void PrintHello(std::string name)
{
    std::cout << "Hello " << name << "!\n";
}

int main()
{
    // 创建线程并启动
    std::thread t(PrintHello, "Alice");

    // 等待线程结束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我们将一个字符串”Alice”作为参数传递给PrintHello函数，该参数被封装在std::thread构造函数中。线程t启动后，将运行PrintHello函数的代码。在main函数的最后，我们等待线程t结束，然后退出程序。

三、获取线程id

每个线程都有一个唯一的id，可以使用std::thread的成员函数get_id()获取线程id。以下是std::thread获取线程id的示例：

#include 
#include 

void PrintThreadId()
{
    std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << "\n";
}

int main()
{
    // 创建线程并启动
    std::thread t(PrintThreadId);

    // 等待线程结束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个PrintThreadId函数，它将输出当前线程的id。在main函数中，我们创建了一个名为t的线程，启动了PrintThreadId函数。在PrintThreadId函数中，std::this_thread::get_id()函数返回当前线程的id，并将其输出到控制台上。

四、线程休眠

有时候需要让线程休眠一段时间，这可以使用std::this_thread::sleep_for()函数实现。该函数接受一个std::chrono::duration类型的参数，指定线程休眠的时间。以下是std::thread休眠的示例：

#include 
#include 
#include 

void PrintHello()
{
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    std::cout << "Hello World!\n";
}

int main()
{
    // 创建线程并启动
    std::thread t(PrintHello);

    // 等待线程结束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个PrintHello函数，并在函数中休眠了1秒钟。在main函数中，我们创建了一个名为t的线程，启动了PrintHello函数，该函数在休眠后将输出“Hello World!”。

五、线程分离

在std::thread中，线程分离是指主线程和子线程在执行时互不干扰，它们相互独立。如果创建的线程没有被分离，那么在main函数中需要使用t.join()等待线程结束后才能退出程序，否则程序会崩溃。为了避免这种情况，可以使用std::thread的成员函数detach()将线程分离。以下是std::thread线程分离的示例：

#include 
#include 

void PrintHello()
{
    std::cout << "Hello World!\n";
}

int main()
{
    // 创建线程并启动
    std::thread t(PrintHello);

    // 分离线程
    t.detach();

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个PrintHello函数，并在main函数中创建了一个名为t的线程。在主线程中，我们使用t.detach()将线程t分离，使其独立运行。在PrintHello函数中，它输出了“Hello World!”，然后线程t结束。

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