C++多线程入门：从基础到实战 |21xrx.com

C++多线程入门：从基础到实战

2023-06-23 05:24:10 深夜i -- --

C++ 多线程入门基础实战

C++是一种广泛使用的编程语言，也是许多应用程序的开发语言。当我们需要高度并发的应用程序时，多线程技术就非常重要了。在这篇文章中，我们将学习C++多线程的基本概念，以及如何在实际工程中应用多线程技术。

基本概念

什么是线程？线程是一个进程中的基本执行单元。每个线程都有独立的执行路径和状态。多个线程可以同时运行，在同一个程序中协调执行不同的任务。在多线程应用程序中，通常使用线程池/调度器完成线程的创建和分配。

为什么多线程？多线程可以保证CPU资源的最大化利用，提高程序运行效率，同时在某些非阻塞的情况下可以提升应用程序的响应能力。例如，一个网络请求被发送到服务器后，服务器不需要立即响应，此时可以让主线程继续处理其他任务，而让另一个线程排队等待服务器响应。

在C++中使用多线程技术，主要有三类方法：pthread、C++11标准线程和Windows API。

pthread是POSIX线程库的简称，是一种跨平台的线程库，可以在Linux、Unix等系统上使用。pthread库提供了一些统一的API函数来控制线程的创建和管理。

C++11标准线程是C++11标准引入的多线程库，在C++11标准之前，C++没有原生支持多线程技术。C++11标准线程库基于POSIX线程库，提供了一种C++式的线程接口。

Windows API也提供了多线程库的支持。在Windows系统下，我们可以使用Windows API来创建和管理线程。

实战

为了更好地理解C++多线程的应用，我们将介绍一个简单的例子：假设我们需要下载多个网页内容，并把这些内容存储在本地硬盘上。这是一个任务密集型的操作，可以考虑采用多线程技术来优化程序的运行效率。

在该例子中，我们需要完成以下任务：

1. 获取所有需要下载的网页链接

2. 为每个链接开启一个线程，下载链接对应的内容

3. 将下载好的内容写入本地文件

实现该例子的C++多线程代码如下：

#include

using namespace std;

// 需要下载内容的链接列表

vector urls = "https://www.example.com/1";

// 保护文件写入操作的互斥锁

mutex g_mutex;

// 写入文件的函数

void writeFile(const string& fileName, const string& content) {

// 加锁，保证同一时间只有一个线程在写入文件

lock_guard guard(g_mutex);

ofstream fout(fileName);

if (!fout)

cerr << "open file failed" << endl;

return;

fout << content;

fout.flush();

fout.close();

}

// 下载单个链接并写入文件的函数

void downloadUrl(const string& url, const string& fileName) {

CURL* curl;

CURLcode res;

string content;

curl = curl_easy_init();

if (curl) {

curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, url.c_str());

curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_FOLLOWLOCATION, 1L);

curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, [](char* ptr, size_t size, size_t nmemb, string* data) -> size_t {

data->append(ptr, size * nmemb);

return size * nmemb;

});

curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &content);

res = curl_easy_perform(curl);

if (res != CURLE_OK) {

cerr << "curl_easy_perform() failed: " << curl_easy_strerror(res) << endl;

}

else {

writeFile(fileName, content);

}

curl_easy_cleanup(curl);

}

int main() {

// 创建下载线程

vector threads;

string fileName;

for (size_t i = 0; i < urls.size(); ++i) {

fileName = "file" + to_string(i) + ".html";

threads.emplace_back([url = urls[i], fileName = fileName] {

downloadUrl(url, fileName);

});

}

// 等待所有线程完成任务

for (auto& t : threads) {

if (t.joinable()) {

t.join();

}

// 完成所有任务，退出程序

return 0;

}

在该例子中，我们使用了curl库来实现下载网页的功能，代码中还包含了文件写入操作的互斥锁，以确保同一时间只有一个线程在写入文件。

总结

C++多线程是一种很有用的技术，能够帮助我们最大限度地利用CPU资源，提高程序运行效率。在实际应用中，我们需要注意多线程带来的性能问题和线程安全问题，并选择合适的多线程API来实现程序设计。以上代码只是一个简单的示例，仅供参考，请仔细考虑实际应用需求后进行开发。

上一篇: idea打包java可执行jar包

下一篇: VC++ 项目

评论区

()

相似文章