C++学习笔记-并发与多线程(1)
原创
一、引入与线程
1、引入
我们知道，当一个可执行文件运行起来了，就产生了一个进程，而且进程里会含有一个主线程，这个时候主线程也会自动的开始运行，直到结束，主线程一结束，意味着这个进程也运行结束了。比如以下程序：
#include <iostream>
using namespace std;
void myPrint()
{
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
cout << "我正在运行myprint()函数:-->" << i << endl;
}
cout << "我运行结束了" << endl;
return;
}
int main()
{
myPrint();
return 0;
}像这样的主线程就是从main函数触发，中途调用myPrint()，然后回到main函数，结束运行；
结果如下：
运行示意图如下：
2、线程
从上面的示意图可以看出来，这是一条路走到黑的运行方式，单纯的只有这种方式肯定是不行的，所以我们要引入线程，开辟几条路出来并发执行。C++11是支持线程库的,只需要#include <thread>，加入线程后代码如下：
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
void myPrint()
{
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
cout << "我正在运行myprint()函数:-->" << i << endl;
}
cout << "我运行结束了" << endl;
return;
}
int main()
{
thread myThread(myPrint);//创建了线程，线程执行起点（入口）是myPrint；(2)执行线程
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
cout << "我正在运行main()函数" << i << endl;
}
cout << "我运行完了主函数" << endl;
return 0;
}这样的代码运行结果如下：
可是这样是有问题的，看运行结果，，发现主线程比myPrint()线程早执行完，，（对于一个进程来说，如果主线程结束，会把所有的子线程销毁，所以就会产生报错，，那怎么办？一个方法，我们可以让主线程睡上一会儿：运行结果如下：
即在头文件添加#include <Windows.h>，然后在创建线程下面加入Sleep(1000);
3、join()函数
这样一看输出结果是准确的，但是还是会异常，因为子线程始终是没有和主线程汇合，从而导致异常。那要怎么解决呢？
这里就要引入join函数：join意为汇合，子线程和主线程回合，使用这个函数，主线程会被阻塞在这里，等待子线程结束，然后与子线程汇合；代码如下：
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
void myPrint()
{
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
cout << "我正在运行myprint()函数:-->" << i << endl;
}
cout << "我运行结束了" << endl;
return;
}
int main()
{
thread myThread(myPrint);//创建了线程，线程执行起点（入口）是myPrint；(2)执行线程
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
cout << "我正在运行main()函数" << i << endl;
}
cout << "我运行完了主函数" << endl;
myThread.join();
return 0;
}运行结果如下：
4、detach()函数
主线程要在join()函数处阻塞，主线程越想越气，这样不公平，，确实，为了让主线程和子线程不汇合，而是各自结束，，那我们要引入：detach()函数，把上面代码的join改成detach()之后的运行结果
这里可以看到，主函数已经执行完了，而子线程基本上没有输出什么，，这是因为子线程被放到后台执行了，因此没有报错。
5、joinable()
joinable()判断是否可以成功使用join()或者detach()如果返回true，证明可以调用join()或者detach(),如果返回false，证明调用过join()或者detach()，join()和detach()都不能再调用了。
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
void myPrint()
{
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
cout << "我正在运行myprint()函数:-->" << i << endl;
}
cout << "我运行结束了" << endl;
return;
}
int main()
{
thread myThread(myPrint);//创建了线程，线程执行起点（入口）是myPrint；(2)执行线程
if (myThread.joinable())
{
cout << "可以调用可以调用join()或者detach()" << endl; //这里进入这个分支
}
else
{
cout << "不能调用可以调用join()或者detach()" << endl;
}
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
cout << "我正在运行main()函数" << i << endl;
}
cout << "我运行完了主函数" << endl;
myThread.join();
if (myThread.joinable())
{
cout << "可以调用可以调用join()或者detach()" << endl;
}
else
{
cout << "不能调用可以调用join()或者detach()" << endl; //这里进入这个分支
}
return 0;
}二、其他线程的启动方式
只要是可调用对象，基本上都可以当成启动方式：这里介绍仿函数，成员函数和lamda表达式
1、仿函数（重载());
代码如下：
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
class Ta
{
private:
int m_i;
public:
void operator()() //不能带参数
{
for (int i = 0; i <= 10; i++) {
cout << "传入的值"<< endl;
}
}
};
int main()
{
Ta ta;
thread myToj(ta);
myToj.join();
return 0;
}运行结果如下：
如果把join()改成detach函数不应该会可能比子线程早执行完吗？如果比子线程早执行完，变量my和ta不应该被销毁了，，吗？
这是因为，类会执行拷贝构造，把变量复制一份到类里，证明如下：只需要写出来这几个函数
//Ta(int &i) :m_i(i) { cout << "传入的值" << i << endl; }
//Ta(const Ta& s) :m_i(s.m_i) { cout << "3333333333333333" << endl; }
//~Ta() {cout << "ee" << endl;}
可以看到，拷贝构造函数的和构造函数的都输出了，析构函数执行了两次，一次就是原先的，一次就是之后拷贝构造生成。
2、成员函数：
调用形式如下：
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
class Ta
{
private:
int m_i;
public:
Ta(int &i) :m_i(i) { cout << "传入的值" << i << endl; }
Ta(const Ta& s) :m_i(s.m_i) { cout << "3333333333333333" << endl; }
~Ta() {cout << "ee" << endl;}
void operator()() //不能带参数
{
for (int i = 0; i <= 10; i++) {
cout << "传入的值"<< endl;
}
}
void getMsg() {
cout << "get the message" << m_i << endl;
}
};
//调用形式改成：
int my = 6;
Ta ta(my);
thread myToj(&Ta::getMsg, ta);
myToj.join();
即可3、lamda表达式
//调用形式为：
auto lamdaThread = []()->void {
cout << "我的线程开始运行" << endl;
//-------------
//-------------
cout << "我的线程运行完毕" << endl;
};
thread myToj1(lamdaThread);
myToj1.join();三、有参数的线程
1、不通过子线程改变主线程值的方式，直接使用参数，不建议使用指针，可以使用临时对象，而在被调函数里，要加const，简单类型可以不加&
2、如果要通过子线程改变主线程值，要加std::ref(参数)，被调方不需要加const;
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。