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C++ 线程如何实现中断操作？

2023-07-05 05:01:47 深夜i -- --

C++ 线程中断操作

C++是一种常用的编程语言，支持多线程编程。在需要并行执行任务的应用程序中，线程中断操作是一项非常重要的功能。本文将介绍C++线程如何实现中断操作。

在C++中，线程的中断操作可以通过两种方式来实现：轮询和条件变量。

1. 轮询

轮询是线程中断的最简单方式之一。它在循环中检查中断标志，如果标志被设置，则退出循环。例如：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>
std::atomic<bool> flag(false);
void myThreadFunc()
{
  while (!flag)
  
    // do something
  
}
int main()
{
  std::thread myThread(myThreadFunc);
  // ... 一些操作
  flag = true; // 设置中断标志
  myThread.join();
  
  return 0;
}

上面的代码片段中，线程函数myThreadFunc() 在一个无限循环中执行，当中断标志flag被设置时，就退出循环，达到了中断线程的目的。

缺点：使用轮询的方式可能会浪费很多CPU时间，因为我的线程不停地在检查标志位，即使不需要工作。这将导致不必要的计算开销和性能降低。

2. 条件变量

条件变量是一种更高级的线程中断机制。它允许线程等待，直到一个特定的条件被满足或被中断。在C ++中，我们可以使用std::condition_variable 类来实现条件变量。


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::mutex g_mutex;
std::condition_variable g_cv;
bool g_flag = false;
void myThreadFunc()
{
  std::unique_lock<std::mutex> lk(g_mutex);
  while (!g_flag)
  {
    g_cv.wait(lk);
  }
}
int main()
{
  std::thread myThread(myThreadFunc);
  // ... 一些操作
  g_flag = true; // 设置中断标志
  g_cv.notify_all(); // 通知线程等待结束
  myThread.join();
  
  return 0;
}

上面的代码片段中，myThreadFunc()函数以特定的方式等待中止信号。因为g_flag变量是锁保护的，所以线程必须在持有互斥锁的情况下检查是否需要中断。如果不需要中断，等待（wait）线程将以原子方式释放互斥锁，并阻塞线程，直到唤醒通知通知它去重新获取互斥锁。如果它在等待时检测到g_flag标志已经被设置，它将退出while循环并继续执行后面的代码。

优点：使用特定条件的方式等待可以大大减少CPU的浪费，因为当前线程只有在中断意味着它必须继续执行任务时才会被唤醒。

总结：在C++中，我们可以使用轮询或条件变量来实现线程中断操作。然而，条件变量通常更为优秀，因为它可以减少浪费计算资源，允许线程等待，在满足中断条件时阻塞等待状态。

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