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如何在C++中进行多线程编程？

2023-07-13 01:05:25 深夜i -- --

C++ 多线程编程线程并发同步

C++作为一门常用的编程语言，支持使用多线程进行编程。多线程编程可以充分利用多核处理器的优势，提高程序的效率和性能。本文将介绍如何在C++中进行多线程编程。

1.创建线程

在C++中，使用线程类std::thread来创建线程。可以使用以下语法来创建一个线程：

std::thread threadObj(function_ptr);

其中，function_ptr是指向函数的指针，它将作为新线程的执行函数。以下是一个例子：

#include

void foo()

I am a thread!" << std::endl;

int main()

{

std::thread threadObj(foo);

threadObj.join();

return 0;

}

在上面的代码中，创建了一个名为threadObj的线程对象，并将函数foo传递给它作为执行函数。然后该线程对象被阻塞直到调用join()方法，等待线程执行完毕后程序才会继续执行。

2.线程函数参数

线程函数也可以带参数。可以使用以下语法来创建带参数的线程：

std::thread threadObj(function_ptr, args);

其中，args是一个参数列表，它将作为函数的参数传递给线程。以下是一个例子：

#include

void printMessage(const std::string& message)

std::cout << message << std::endl;

int main()

{

std::string message = "Hello, I am a thread!";

std::thread threadObj(printMessage, message);

threadObj.join();

return 0;

}

在上面的代码中，创建了一个名为threadObj的线程对象，并将函数printMessage和一个字符串message传递给它。该字符串将作为函数printMessage的参数传递给线程。

3.线程函数返回值

线程函数也可以返回值。可以使用std::future和std::promise来获取线程函数的返回值。以下是一个例子：

#include

int add(int a, int b)

{

return a + b;

}

int main()

{

std::future result = std::async(std::launch::async, add, 2, 3);

std::cout << result.get() << std::endl;

return 0;

}

在上面的代码中，使用std::async()函数创建了一个异步线程，并将函数add和两个参数传递给它。该异步线程将返回add函数的返回值。使用std::future对象获取该返回值，通过调用其get()方法。

4.线程同步和互斥

在多线程编程中，同步和互斥是非常重要的。在C++中，可以使用std::mutex来实现互斥，使用std::condition_variable来实现同步。以下是一个例子：

#include

std::mutex m;

std::condition_variable cv;

bool ready = false;

void producer()

{

std::unique_lock lock(m);

ready = true;

cv.notify_one();

}

void consumer()

{

std::unique_lock lock(m);

while (!ready)

{

cv.wait(lock);

}

std::cout << "Producer is ready!" << std::endl;

}

int main()

{

std::thread t1(producer);

std::thread t2(consumer);

t1.join();

t2.join();

return 0;

}

在上面的代码中，创建了两个线程：生产者和消费者。当生产者准备就绪时，它将设置ready的值并通知等待的消费者。消费者在等待ready被设置为真时被阻塞，一旦ready被设置为真，它就会打印消息。

总结

本文介绍了在C++中进行多线程编程的一些基本知识，包括创建线程、线程函数参数、线程函数返回值和线程同步和互斥。掌握了这些知识，可以编写高效、并发的多线程程序。

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