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C++中的线程编程（Thread Programming in C++）

2023-06-28 19:10:57 深夜i -- --

C++ 线程编程并发同步

在 C++ 中，线程是非常重要的概念，它可以让程序在同时运行多个任务的同时，更好地利用硬件资源以提高程序的效率。C++ 中的线程编程（Thread Programming in C++）就是一种实现多任务处理的方式，它能够提高程序的性能，使程序可以更好地解决一些需要高并发处理的问题。

在 C++ 中，可以使用标准库中的 thread 类来创建和管理线程。简单的说，一个线程就是一个执行程序的单元。在 C++ 中，可以使用多个线程来并行执行多个任务，从而提高程序的效率。

在 C++ 中使用线程编程，首先需要创建一个线程对象，可以使用 std::thread 类来创建。这个类的构造函数需要传入一个函数指针，这个函数就会在新线程中执行。例如，下面的代码就是创建一个新线程，并在新线程中执行函数 print_hello：


#include <iostream>
#include <thread>
void print_hello()
  std::cout << "Hello from thread!" << std::endl;
int main() {
  std::thread t(print_hello);
  t.join();
  return 0;
}

在这个例子中，std::thread 类的构造函数接收一个函数指针 print_hello，并将它作为新线程的入口函数。在主线程中，使用 join() 函数等待新线程执行结束。可以看到，这个程序将会同时执行主线程和新线程，输出的结果是：

Hello from thread!

线程之间的通信是一个非常重要的话题。在 C++ 中，可以使用 mutex 和 condition_variable 来实现线程之间的数据同步和通信。这些工具可以防止多个线程同时访问相同的变量，可以实现线程锁和信号量的功能。

mutex 和 condition_variable 是 C++11 中提供的工具，可以和 std::thread 配合使用，对多个线程之间的数据同步和通信提供良好的支持。下面的代码演示了如何使用 mutex 和 condition_variable：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::mutex mutex_;
std::condition_variable cv_;
bool ready_ = false;
void thread_func() {
  std::cout << "Thread started" << std::endl;
  std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
  while (!ready_) {
    cv_.wait(lock);
  }
  std::cout << "Thread finished" << std::endl;
}
int main() {
  std::thread t(thread_func);
  std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
  {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
    ready_ = true;
  }
  cv_.notify_all();
  t.join();
  return 0;
}

在这个例子中，线程 thread_func() 会不断地等待 ready_ 变量被设置为 true。在主线程中，通过 std::lock_guard 类和 notify_all() 函数设置 ready_ 变量为 true，然后通知等待线程以继续运行。可以看到，这个程序将会输出：

Thread started Thread finished

以上就是 C++ 中的线程编程的基本内容，了解如何在程序中利用线程可以大大提高程序的效率和性能。C++ 中的线程编程还有很多其他的细节和技巧，需要在实际编程中不断学习和实践，才能更好地掌握。

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