c++detach詳解

c++detach是c++11引入的線程管理工具，可以用於獨立管理線程的生命周期。在本文中，我們將從多個方面詳細闡述c++detach的使用方法和實現原理。

一、c detach函數

c++detach最重要的函數是std::thread::detach()，用於將一個線程從管理器分離。被分離的線程可以獨立運行，不再受到創建它的線程的控制。具體使用方法如下：

#include 
#include 

void func()
{
  std::cout << "Child thread is running!" << std::endl;
}

int main()
{
  std::thread t(func);
  t.detach();

  // do other things...

  return 0;
}

在上面的例子中，我們首先創建一個線程t，並將其分離。分離後的線程會繼續執行func函數中的代碼，即輸出”Child thread is running!”。我們在主線程中執行了其他操作，但不會影響被分離的子線程。需要注意的是，被分離的線程生命周期由操作系統負責管理，我們無法控制其執行順序和終止時間。

二、std::thread構造函數的Cdetached參數

在std::thread構造函數中，還可以使用Cdetached參數將一個線程從管理器分離。和detach()函數的作用相同，但是Cdetached參數要求在創建線程時就確定。如果我們需要將多個線程分離，可以使用一個靜態變數來記錄創建線程時的參數。

#include 
#include 

static std::thread::id threadid;
static std::thread::id empty_threadid;

void func()
{
  while (threadid == empty_threadid)
  {
    std::this_thread::yield();
  }

  std::cout << "Child thread is running!" << std::endl;
}

int main()
{
  threadid = std::this_thread::get_id();

  // create detached thread
  std::thread t(func, std::ref(threadid), std::thread::Cdetached);

  // do other things...

  t.join();
  return 0;
}

在上面的例子中，我們使用了靜態變數threadid記錄創建線程時的id。在子線程中，我們不斷檢查threadid是否被賦值，如果沒有則調用std::this_thread::yield()等待。在主線程中，我們創建了一個detached線程，使用 std::ref(threadid) 將threadid傳遞給子線程，在子線程中檢查threadid是否被賦值。

三、std::thread 析構函數的joinable()函數

c++detach的一個重要特點是不能在子線程結束前銷毀std::thread對象，否則會拋出std::terminate()異常。為了避免這種情況，我們可以在主線程中使用joinable()函數檢查std::thread對象是否可加入，如果可加入，則使用join()函數等待線程結束。

#include 
#include 

void func()
{
  std::cout << "Child thread is running!" << std::endl;
}

int main()
{
  std::thread t(func);
  t.detach();

  // do other things...

  if (t.joinable()) {
    t.join();
  }

  return 0;
}

在上面的例子中，我們先將線程t分離，然後在主線程中使用joinable()函數判斷線程是否可加入，如果可加入，則使用join()函數等待線程結束。

四、從線程中返回值

與std::thread::join不同，我們不能使用std::thread::detach來使線程可以返回一個值。如果需要在線程中計算一個值並返回，在線程中使用std::async或std::promise/std::future是更好的選擇。下面是std::async的使用方法：

#include 
#include 

int func()
{
  std::cout << "Child thread is running!" << std::endl;
  return 1;
}

int main()
{
  std::future result = std::async(func);
  int ret = result.get();
  std::cout << "Return value:" << ret << std::endl;

  return 0;
}

在上面的例子中，我們使用std::async創建一個非同步任務，並等待任務完成後返回一個值。非同步任務由系統自動創建線程執行，我們不能控制線程的生命周期。

總結

本文對c++detach進行了詳細的闡述，介紹了std::thread::detach()、Cdetached參數、joinable()函數和從線程中返回值等多個方面。作為一個獨立的線程管理工具，c++detach可以幫助我們更好地管理多線程程序，提高程序的運行效率。