c++之多线程

三、多线程

1. 创建线程

要想使用线程，需要导入头文件#include<thread>

#include <thread>

void show(){
    for(int i = 0 ; i < 10 ;i ++){
        cout <<__func__ << " = " << i  << endl;
        Sleep(1000);
    }
}


int main() {
    //让这个线程执行上面的show 函数
    thread t(show) ;
    cout << "执行了main函数 " <<endl;

    return 0;
}

2. join 和 detach

join 的意思是让主线程等待子线程执行结束后，在进行下一步，意思是让主线程挂起。当两个线程公用同一个变量时，

int main() {
    //让这个线程执行上面的show 函数
    thread t(show) ;
    
    //让主线程等待子线程运行结束后，再继续下面的逻辑
    //否则主线程运行结束，程序就结束了。
    t.join();
    cout << "执行了main函数 " <<endl;

    return 0;
}

detach的意思将本线程从调用线程中分离出来，允许本线程独立执行,从此和主线程再也没有任何关系。(但是当主进程结束的时候，即便是detach（）出去的子线程不管有没有完成都会被强制杀死) 。

int main() {
    //让这个线程执行上面的show 函数
    thread t(show) ;
    
    //让主线程等待子线程运行结束后，再继续下面的逻辑
    //否则主线程运行结束，程序就结束了。
    t.detach();
    cout << "执行了main函数 " <<endl;

    return 0;
}

传递参数

往线程里面执行的函数传递参数，最长使用的办法就是bind机制，这里以在线程内部构建学生对象，从外部传递姓名和年纪数据。

class stu{
public:
    string name;
    int age;

    stu(const string &name, int age) : name(name), age(age) {
        cout <<"执行构造函数了~"  << name <<" = "<< age<< endl;
    }
}

void constructor(string name ,int age ){
    cout <<"执行构造学生的工作~·1" << endl;
    stu s(name ,age);
}

int main() {
    //这里会提示： 还不如使用lambda表达式呢~
  thread t(bind(constructor , "张三" , 16)) ;
}

3. 获取线程id 和休眠

获取线程id

每一个线程在执行的时候，都有自己的一个标识id，只有在少数情况下，线程的id会变得与众不同。通过 t.get_id() 获取线程对一个的id ，也可以使用get_id() 获取当前线程的 id 。

void show(){
    cout <<"打印语句~" << endl;
}  
//这里会提示： 还不如使用lambda表达式呢~
thread t(show) ;

t.get_id();

//在函数内部获取当前线程的id 可以使用命名空间 this_thread里面的函数get_id
int main(){
    cout <<"主线程的id="<< this_thread::get_id() << endl;
}

线程休眠

让线程休眠，等待一段时间然后继续执行，这样的场景在开发的时候经常会出现，在 c++中，让线程休眠，可以使用 windows.h头文件中的Sleep函数也可以使用 this_thread:: 里面的 sleep_for 函数 .

void show(){
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        cout <<"打印语句~" << endl;
       // Sleep(1000) ; //单位是毫秒；
        this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    }
}

int main(){
    thread t(show) ;
}

结束线程

线程的退出，手段还是很多的，但是万般手段中，建议使用的只有一个。

1、自行手动退出（函数返回、条件标记 false 、抛出异常等等）（建议使用）
2、通过调用ExitThread函数，线程将自行撤消（最好不使用该方法）。
3、同一个进程或另一个进程中的线程调用TerminateThread函数（应避免使用该方法）。
4、ExitProcess和TerminateProcess函数也可以用来终止线程的运行（应避免使用该方法）。

void show(){
    for (int i = 0; i < 25; ++i) {
        if(i== 3){
            cout <<"函数返回，线程终止。" << endl;
            return ; //或者在这抛出异常，也形同return。
        }
    }
}
int main() {
  thread t(show) ;
}

4. 并发访问

由于cout对象并不会产生互斥，所以在多线程场景下，输出的结果并不是我们想要的，显得杂乱无章。这时候可以使用mutex 来控制互斥

mutex mutex1;

void fun(){
    int count=10;
    while(count>0){
        mutex1.lock(); //上锁， 从上锁到解开锁这段代码时互斥的。
        
        std::cout<<"thread_"<<this_thread::get_id()<<"...count = "<< count<<std::endl;
        count--;
        
        mutex1.unlock(); //释放锁
        
        Sleep(500);
      
    }
}

int main() {
    std::thread t1(fun);
    std::thread t2(fun);

    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

避免数据竞争

在多线程并发的场景下，，若在多个线程访问的同一块代码中含有可以共享的数据（对象、变量），那么就要格外小心了，因为有可能产生多个线程同时修改数据的情况，进而导致线程执行或者输出的结果与理想中的结果相差很多。如果有大量的数据需要共享的场合，那么可以使用一些锁的机制来避免并发访问的问题：

互斥锁（mutex） ：也叫互斥量（互斥变量）用于表示某个资源互斥访问权限的对象，如果要访问资源，那么必须先获取互斥锁，只有拿到锁才允许访问数据，访问结束后，记得释放锁，否则其他线程将无法获取到锁。

条件变量: 一个thread用条件变量等待另一个thread或计时器生成的事件，严格来说条件变量不能防止数据竞争，而是帮助我们避免引入可能引起可能引起数据竞争的共享数据

hongge_smile

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三、 多线程

1. 创建线程

2. join 和 detach

3. 获取线程id 和 休眠

4. 并发访问

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