std::thread用法詳解

std::thread是C++11標準庫中的一個多線程庫，提供了一種跨多個CPU核心並發執行代碼的方法。它具有簡單、靈活和高吞吐量等優點，使得它成為編寫多線程代碼的首選工具。在本篇文章中，我們將從以下方面詳細介紹std::thread的用法：

一、創建線程

要創建一個線程，只需使用std::thread的構造函數即可。std::thread的構造函數接受一個可調用對象，並將其作為新線程中運行的函數。以下是std::thread構造函數的示例：

#include 
#include 

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

int main()
{
    // 創建線程並啟動
    std::thread t(PrintHello);

    // 等待線程結束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我們創建了一個名為t的線程，並將PrintHello函數作為可調用對象傳遞給std::thread構造函數。線程t啟動後，將運行PrintHello函數的代碼。在main函數的最後，我們等待線程t結束，然後退出程序。

二、傳遞參數

如果需要向線程傳遞參數，可以使用std::thread構造函數的參數列表，將參數傳遞給可調用對象。以下是std::thread傳遞參數的示例：

#include 
#include 

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

int main()
{
    // 創建線程並啟動
    std::thread t(PrintHello, "Alice");

    // 等待線程結束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我們將一個字符串”Alice”作為參數傳遞給PrintHello函數，該參數被封裝在std::thread構造函數中。線程t啟動後，將運行PrintHello函數的代碼。在main函數的最後，我們等待線程t結束，然後退出程序。

三、獲取線程id

每個線程都有一個唯一的id，可以使用std::thread的成員函數get_id()獲取線程id。以下是std::thread獲取線程id的示例：

#include 
#include 

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

int main()
{
    // 創建線程並啟動
    std::thread t(PrintThreadId);

    // 等待線程結束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我們定義了一個PrintThreadId函數，它將輸出當前線程的id。在main函數中，我們創建了一個名為t的線程，啟動了PrintThreadId函數。在PrintThreadId函數中，std::this_thread::get_id()函數返回當前線程的id，並將其輸出到控制台上。

四、線程休眠

有時候需要讓線程休眠一段時間，這可以使用std::this_thread::sleep_for()函數實現。該函數接受一個std::chrono::duration類型的參數，指定線程休眠的時間。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()
{
    // 創建線程並啟動
    std::thread t(PrintHello);

    // 等待線程結束
    t.join();

    return 0;
}

在上面的示例中，我們定義了一個PrintHello函數，並在函數中休眠了1秒鐘。在main函數中，我們創建了一個名為t的線程，啟動了PrintHello函數，該函數在休眠後將輸出“Hello World!”。

五、線程分離

在std::thread中，線程分離是指主線程和子線程在執行時互不干擾，它們相互獨立。如果創建的線程沒有被分離，那麼在main函數中需要使用t.join()等待線程結束後才能退出程序，否則程序會崩潰。為了避免這種情況，可以使用std::thread的成員函數detach()將線程分離。以下是std::thread線程分離的示例：

#include 
#include 

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

int main()
{
    // 創建線程並啟動
    std::thread t(PrintHello);

    // 分離線程
    t.detach();

    return 0;
}

在上面的示例中，我們定義了一個PrintHello函數，並在main函數中創建了一個名為t的線程。在主線程中，我們使用t.detach()將線程t分離，使其獨立運行。在PrintHello函數中，它輸出了“Hello World!”，然後線程t結束。