C++中标准线程库的基本使用介绍

2024-04-02 19:04:59 362人浏览八月长安

摘要

目录1.创建线程异步执行2.通过使用互斥锁防止线程冲突3.采用信号量控制线程的运行4.通过promise实现进程间通信总结Qt的封装程度比较高的线程类用多了,发现c++标准库里面的线

1.创建线程异步执行

我们可以通过async函数直接异步创建一个线程,这种方法相对来说比较简单,线程执行的结果可以直接用future<T>来进行获取。

#include <iOStream>
#include <future>
 
//线程对应的函数
bool thread_func(int x) {
	return true;
}
int main()
{
	int inputNum = 65547;
	std::future<bool> future = std::async(thread_func, inputNum);
	bool ret = future.get();
	getchar();
}

2.通过使用互斥锁防止线程冲突

线程间同步读取内容的话一般不会出现线程安全问题,但如果线程间同步写同一个内容的话就容易出现冲突。比如每个线程执行一次,就会给全局执行次数累加一次,如果多个线程同时执行操作,在写的时候没有加锁,这就有可能导致执行次数被重复累加的情况。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex mtx; 
 
int count=0;
 
void print_block(int n) {
	mtx.lock();
   count++;
	//do somethings
	mtx.unlock();
}
int main()
{
	std::thread thread1(print_block, 50);
	std::thread thread2(print_block, 50);
 
	thread1.join();
	thread2.join();
	getchar();
	return 0;
}

3.采用信号量控制线程的运行

条件变量(condition_variable)用来控制线程的运行,线程启动的时候如果条件变量等待,会阻塞线程的运行,直到条件变量发送对应的通知线程才能开始运行。通过采用条件变量我们可以控制线程的运行,避免线程空运行消耗计算资源。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
 
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
 
void print_id(int id) {
	std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
	cv.wait(lck);
	std::cout << "thread " << id << '\n';
}
void Go() {
	std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
	cv.notify_all();
}
int main()
{
	std::thread threads[10];
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
		threads[i] = std::thread(print_id, i);
   std::cout << "start thread run" << std::endl;
	go();
	for (auto& th : threads){th.join();}
	getchar();
	return 0;
}

4.通过promise实现进程间通信

很多时候线程间执行是有先后顺序的,我们需要等待上一个线程执行结束拿到结果之后再执行当前线程,这时候就涉及到线程间的等待和数据传递这时候std::promise<T>就能排上用场了,通过使用该变量我们可以很轻松的实现线程间的等待和数据传递。

#include <iostream>
#include <future>
#include <chrono>
void Thread_Fun1(std::promise<int> &p)
{
	std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
	int iVal = 233;
	std::cout << "传入数据(int)：" << iVal << std::endl;
	p.set_value(iVal);
}
 
void Thread_Fun2(std::future<int> &f)
{
	//阻塞函数，直到收到相关联的std::promise对象传入的数据
	auto iVal = f.get();
	std::cout << "收到数据(int)：" << iVal << std::endl;
}
 
int main()
{
	std::promise<int> pr1;
	std::future<int> fu1 = pr1.get_future();
 
	std::thread t1(Thread_Fun1, std::ref(pr1));
	std::thread t2(Thread_Fun2, std::ref(fu1));
 
	//阻塞至线程结束
	t1.join();
	t2.join();
	return 1;
}