C++线程类成员的功能探析 |21xrx.com

2023-07-10 10:33:49 深夜i -- --

C++ 线程类成员功能探析

在C++中，线程类成员是一种非常有用的语言结构。线程是操作系统并发编程模型中的基本构造块，因此掌握线程类成员的使用方法对于编写并发程序至关重要。本文将深入探讨C++线程类成员的功能及使用方法。

线程类成员主要包括：

1. std::thread类

std::thread类是用于创建线程的主要类。它是C++11标准中的线程类，并提供了一组类似于POSIX线程函数的函数。std::thread对象通常用于启动一个新的线程，自动地形成一个线程对象从而管理新的线程的生命周期。

std::thread可以通过提供函数指针、成员函数指针、lambda函数或可调用对象等方式来调用一个线程。例如：

std::thread t1(foo); // 函数指针

std::thread t2(&Bar::foo, bar); // 成员函数指针

std::thread t3([]()cout << "Hello world!" << endl;); // lambda函数

std::thread t4 (func_object()); // 创建一个可调用对象并调用它

2. std::mutex类

std::mutex类是C++11标准库中管理互斥访问的主要类。当多个线程同时访问共享资源时，就可能会发生数据竞争问题。此时，可以使用std::mutex锁住这个共享资源，确保在任何时候都只有一个线程能够访问。例如：

std::mutex mtx; // 创建一个互斥锁

mtx.lock(); // 锁住互斥对象

// 多个线程不能同时进入此代码段

mtx.unlock(); // 解锁互斥对象

3. std::condition_variable类

std::condition_variable类是C++11标准库中管理条件变量的主要类。条件变量用于在线程间同步共享数据，允许线程等待某些条件的发生。当一个线程在条件变量上等待时，它将被阻塞，直到其它线程通知条件变量已经满足。例如：

std::mutex mtx; // 创建互斥锁

std::condition_variable cv; // 创建条件变量

bool ready = false; // 共享数据

void thread_func()

{

std::unique_lock lck(mtx);

while (!ready) // 等待条件变量

{

cv.wait(lck); // 阻塞当前线程并释放锁

}

// 线程获得锁并继续执行

}

void main_func()

{

std::unique_lock lck(mtx);

ready = true; // 修改共享数据

cv.notify_one(); // 通知条件变量

}

上述代码中，线程在条件变量上等待，直到共享数据ready为true时才能继续执行。main_func()函数在修改共享数据后通知条件变量，并唤醒其中一个线程。

总结

C++11标准库中的线程类成员是设计并发程序的重要工具。std::thread类用于创建新的线程，std::mutex类用于管理互斥访问，std::condition_variable类用于在线程间同步共享数据。熟练掌握这些类的用法，可以更加便捷、高效地编写并发程序。

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