線程的創(chuàng)建

讓我們看看示例代碼(t1.cpp).

#include <iostream>
#include <thread>

void thread_function()
{
  std::cout << "thread function\n";
}

int main()
{
  std::thread t(&thread_function);  // 線程 t 開(kāi)始運(yùn)行
  std::cout << "main thread\n";
  t.join();             // 主線程等待子線程結(jié)束
  return 0;
}

代碼在linux系統(tǒng)下將輸出：

$ g++ t1.cpp -o t1 -std=c++11 -pthread
$ ./t2
thread function
main thread

我們要做的第一件事是創(chuàng)建一個(gè)線程對(duì)象（工作線程），并給它一個(gè)函數(shù)形式的任務(wù)進(jìn)行工作。

主線程希望等待線程成功完成。

所以，我們使用join(). 如果最初的主線程不等待新線程執(zhí)行完成，那么它會(huì)繼續(xù)執(zhí)行main()函數(shù)之后的代碼，可能在新線程執(zhí)行完畢前結(jié)束程序。

當(dāng)主線程在等待時(shí)，主線程處于空閑狀態(tài)。

實(shí)際上，操作系統(tǒng)可能會(huì)把CPU資源從主線程上移走。

請(qǐng)注意，我們?cè)诰€程的函數(shù)和類(lèi)的聲明中有一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)C++庫(kù)頭文件#include <thread>。

下圖是流程的流程圖

然而，在實(shí)際執(zhí)行中，事情并不是那么理想，更可能是不對(duì)稱的。也許，它看起來(lái)更像下面這張圖片。

當(dāng)工作線程開(kāi)始構(gòu)造std::thread t的時(shí)候，可能會(huì)有創(chuàng)建時(shí)的開(kāi)銷(xiāo)(通過(guò)使用線程池可以減少此開(kāi)銷(xiāo))，圖中虛線表示可能的阻塞狀態(tài)。

線程的分離

我們可以創(chuàng)建一個(gè)新線程使其運(yùn)行為自由的守護(hù)進(jìn)程。

// t2.cpp
int main()
{
  std::thread t(&thread;_function);
  std::cout << "main thread\n";
  // t.join();
  t.detach();
  return 0;
}

分離的子線程現(xiàn)在是自由的，并自行運(yùn)行。它變成了一個(gè)守護(hù)進(jìn)程。

$ g++ t2.cpp -o t2 -std=c++11 -pthread
$ ./t2
main thread

注意，分離線程沒(méi)有改變打印輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出stdout，因?yàn)橹骶€程已經(jīng)結(jié)束并退出。

這是多線程編程的特點(diǎn)之一：我們不能確定哪個(gè)線程首先運(yùn)行 (不確定性，除非我們使用同步機(jī)制。). 在我們的例子中，由于創(chuàng)建一個(gè)新線程需要一定的時(shí)間，主線程最有可能比子線程率先執(zhí)行完畢。

還有一點(diǎn)我們需要注意的是，即使在這個(gè)簡(jiǎn)單的代碼中，我們也在共享一個(gè)公共資源：std::cout。

因此，為了使代碼正常工作，主線程應(yīng)該允許我們的子線程訪問(wèn)資源。

一旦一個(gè)線程分離，我們不能強(qiáng)迫它與主線程重新連接。因此，下面的代碼行是錯(cuò)誤的，程序會(huì)崩潰。

int main()
{
  std::thread t(&thread;_function);
  std::cout << "main thread\n";
  // t.join();
  t.detach();
  t.join();  // Error
  return 0;
}

一旦脫離，線程就應(yīng)該永遠(yuǎn)是脫離狀態(tài).

我們可以使用joinable()把代碼做崩潰前的檢查。

因?yàn)樗黬oinable()返回為false，join()函數(shù)不會(huì)被調(diào)用，程序運(yùn)行不會(huì)崩潰。

int main()
{
  std::thread t(&thread;_function);
  std::cout << "main thread\n";
  // t.join();
  if(t.joinable()) 
    t.join(); 
  return 0;
}

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