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C++类中创建线程

2023-07-08 09:19:58 深夜i -- --

C++ 类线程创建

在C++中，可以通过多线程来实现异步处理、提高程序的并发度，甚至进行分布式计算。而在类中创建线程则可以更好地体现面向对象的思想。

为了在类中创建线程，需要使用C++11中新引入的std::thread类。下面是一个示例：


class MyClass {
public:
  void start() {
    thread_ = std::thread(&MyClass::doSomething, this);
  }
  void join() {
    thread_.join();
  }
private:
  std::thread thread_;
  
  void doSomething()
    // ...
  
};

在这个例子中，我们定义了一个MyClass类，并为其创建了一个std::thread对象thread_。函数start()用于启动该线程，传入的函数指针为doSomething()，而this则表示该函数是MyClass的成员函数。join()函数则用于等待线程执行完毕。

注意，我们必须使用std::thread对象来管理线程，而不能直接创建线程对象。同时，我们也需要确保线程函数doSomething()不会访问MyClass对象的非静态成员，否则可能会出现竞态条件。

除此之外，我们还可以使用lambda表达式来传递参数以及启动线程，例如：


class MyClass {
public:
  void start(int arg) {
    thread_ = std::thread([this, arg] { doSomething(arg); });
  }
  void join() {
    thread_.join();
  }
private:
  std::thread thread_;
  void doSomething(int arg)
    // ...
  
};

这段代码中，我们使用lambda表达式替代了函数指针的形式，并用[arg]来捕获arg参数。在本例中，arg为整型变量，但我们也可以传递其他类型的参数。

在使用类创建线程时，我们需要注意以下几点：

1. 构造函数中不要启动线程。类似以下代码是不正确的：


class MyClass {
public:
  MyClass() {
    thread_ = std::thread(&MyClass::doSomething, this);
  }
private:
  std::thread thread_;
  
  void doSomething()
    // ...
  
};

因为此时类对象可能还未完成构造，如果线程启动的太早，可能导致访问未初始化的变量，造成程序崩溃。

2. 析构函数中要等待线程结束。如果类对象被销毁时线程仍未结束，可能会导致程序异常。因此，需要在析构函数中调用join()函数等待线程结束。


class MyClass {
public:
  ~MyClass() {
    join();
  }
private:
  std::thread thread_;
  void join() {
    if(thread_.joinable()) {
      thread_.join();
    }
  }
};

3. 考虑竞态条件。在线程函数中要尽量避免访问类的非静态成员，否则可能会出现竞态条件。如果必须要访问，则需要使用互斥锁等同步机制来保护共享资源。

在C++类中创建线程可以更好地体现面向对象的设计思想，并确保程序的正确性和可靠性。尽管可能会增加一些复杂性，但好处也是显而易见的。

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