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C++11 Thread的使用方法

2023-07-09 00:31:28 深夜i -- --

C++11 Thread 使用方法多线程编程并行计算

在C++11编程语言中，引入了一个新的库——Thread，使得多线程编程变得更加简单方便。本文将介绍C++11 Thread的使用方法。

1. 头文件

使用Thread时，需要在开头引入头文件：


#include <thread>

2. 线程创建

创建线程的方法是调用std::thread类的构造函数。创建线程有许多方法，其中一种最简单的方法是给std::thread构造函数传入一个函数指针或者一个可调用对象。例如，下面的代码创建了一个线程，并让它执行hello函数：


void hello() {
  std::cout << "Hello Concurrent World\n";
}
int main() {
  std::thread t(hello);
  t.join();
  return 0;
}

std::thread对象的构造函数会把hello函数作为一个可调用对象来保存，并在新线程中执行。

在上面的代码中，join()成员函数用来等待线程结束。如果没有调用join()，那么在主线程结束时，新线程可能还没有完成。如果这种情况发生了，程序就会崩溃。

3. 传递参数

std::thread的构造函数也可以传递参数。例如，下面的代码创建了一个线程，并且在这个线程中调用了函数f，同时传递了一个int类型的参数：


void f(int x)
  std::cout << "The value is " << x << std::endl;
int main() {
  std::thread t(f, 42);
  t.join();
  return 0;
}

在上面的代码中，f函数接受一个int类型参数x，并打印出x的值。在创建线程时，我们把42作为参数传递给了std::thread的构造函数。这样，在新线程中调用f函数时，就可以得到这个int类型的参数了。

4. 返回值

线程函数可以返回一个值，返回值会在新线程结束时被传递给调用线程。例如，下面的代码创建了一个线程，计算一个整数的平方并返回结果：


int square(int x) {
  return x * x;
}
int main() {
  std::thread t(square, 3);
  int result = t.join();
  std::cout << "The result is " << result << std::endl;
  return 0;
}

在上面的代码中，square函数计算参数的平方并将结果返回。在创建线程时，我们把3作为参数传递给std::thread的构造函数。在新线程中调用square函数时，就会获得这个参数，并计算出结果。最后，调用join()成员函数获取返回值。

5. 移动语义

std::thread对象是不可复制的，因此它只能被移动。最常见的方式是使用std::move函数。例如，下面的代码创建了一个线程，并将它移动到了另一个线程：


std::thread t1(hello);
std::thread t2 = std::move(t1);
t1.join();
t2.join();

在上面的代码中，我们创建了一个std::thread对象t1，并把它移动到了t2。在这之后，t1不再是一个有效的线程对象，因此我们不能再使用join()等成员函数。

6. 总结

C++11 Thread的使用方法非常简单，只需要了解std::thread的构造函数和成员函数即可。创建线程也非常容易，只需要传递一个函数指针或者一个可调用对象即可。当然，我们也可以传递参数或者返回值，并使用移动语义来操作线程对象。

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