原
总结
C++11
thread
概览std::thread
类定义各个成员函数的简单介绍例子更多参考资料
概览
从C++11开始提供了线程的支持,终于可以方便的编写跨平台的线程代码了。除了std::thread类,还提供了许多其它便利同步的机制,本篇总结是C++11学习笔记系列的首篇总结。
std::thread
std::thread定义在<thread>中,提供了方便的创建线程的功能。
类定义
class thread
{
public:
thread()
noexcept;
thread( thread&& other )
noexcept;
template<
class Function, class... Args >
explicit thread( Function&& f, Args&&... args );
thread(
const thread&) =
delete;
~thread();
thread&
operator=( thread&& other )
noexcept;
bool joinable() const noexcept;
std::thread::
id get_id() const noexcept;
native_handle_type native_handle();
void join();
void detach();
void swap( thread& other ) noexcept;
static unsigned int hardware_concurrency() noexcept;
};
从定义中我们可以得知:
std::thread不支持拷贝语义。std::thread支持移动语义。
各个成员函数的简单介绍
join() 可以用来等待线程结束,只能调用一次。joinable()是否与某个有效的线程关联。detach() 与当前线程分离。swap() 与另外一个std::thread交换。get_id()获取id。native_handle() 返回平台相关的数据,windows下是HANDLE。hardware_concurrency() 返回可并行运行的线程数量,只能作为一个参考。
例子
因为thread类比较简单,我们通过几个例子来学习。
支持移动语义,但不支持拷贝语义
#include <thread>
void some_function() {}
void some_other_function() {}
int main()
{
std::
thread t1(some_function);
std::thread t2 =
std::move(t1);
t1 =
std::thread(some_other_function);
std::thread t3;
t3 =
std::move(t2);
t1 =
std::move(t3);
}
通过调用join()成员函数来等待线程结束
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
void foo()
{
std::this_thread::sleep_for(
std::chrono::seconds(
1));
}
int main()
{
std::
cout <<
"starting first helper...\n";
std::
thread helper1(foo);
helper1.join();
}
传递参数给线程函数
void f(int i, std::string const& s);
std::
thread t(f, 3 "hello");
注意:参数会以默认的方式被复制到内部存储空间,直到使用的时候才会转成对应的类型。
下面的例子有问题吗?有什么问题?
void f(int i, std::string const& s);
void oops(int some_param)
{
char buffer[
1024];
sprintf(buffer,
"%i", some_param);
std::
thread t(f, 3, buffer);
t.detach();
}
局部变量buffer的指针会被传递给新线程,如果oops()在buffer被转换成string之前退出,那么会导致未定义的行为。解决之道是在构造std::thread的时候传递string变量。std::thread t(f, 3, std::string(buffer));
可以使用std::ref()来显示表明要传递引用,就像std::bind()那样。
std::
thread t(update_data_for_widget, w, std::ref(data));
使用类的成员函数作为线程参数
#include <thread>
#include <string>
class CRunner
{
public:
void run0(){}
void run1(int a) {}
void run2(int a, int b) const {}
int run3(int a, char b, const std::string& c) {
return 0;}
int run4(int& a, double b, float c, char d) { ++a;
return 0; }
static void run_static(int a) {}
};
int main()
{
CRunner runner;
int a =
0;
std::
thread t0(std::mem_fun(&CRunner::run0), &runner);
std::
thread t1(std::mem_fun_ref(&CRunner::run1), std::ref(runner), 1);
std::
thread t2(std::mem_fn(&CRunner::run2), std::ref(runner), 1, 2);
std::
thread t3(std::bind(std::mem_fn(&CRunner::run3), &runner, 1, 2, "data"));
std::
thread t4(std::mem_fn(&CRunner::run4), &runner, std::ref(a), 2.2, 3.3f, 'd');
std::
thread t5(&CRunner::run_static, 1);
t0.join();
t1.join();
t2.join();
t3.join();
t4.join();
t5.join();
}
注:
std::mem_fun需要与类指针配合,std::mem_fun_ref可以和类引用或类副本配合。std::mem_fun或std::mem_fun_ref只支持最多一个参数的可调用对象(函数,仿函数等),在新标准中已经废弃不用了。std::mem_fn是std::mem_fun的增强版,不需要区分传递指针或者传递引用。而且可以支持传递多个参数。std::thread只需要一个可以调用的对象(函数,仿函数等),所以我们也可以通过std::bind()的返回值来作为std::thread的参数。
更多
虽然在之前的例子中的函数有返回值,但是我们却不能获得,想获得返回值我们需要使用std::future,关于std::future的总结,后续会慢慢补充,敬请期待。
参考资料
《C++并发编程实战》cppreference