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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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