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2023-06-24 11:12:06 深夜i -- --

C++ 线程模型深入理解并发编程

C++线程模型是指在C++语言中，如何使用线程来实现并发操作。C++11标准中引入了线程库，使得使用线程变得更加方便。深入理解C++线程模型需要了解以下几个方面。

1. 线程的创建和销毁

C++11中提供了std::thread类来创建和管理线程。其中，线程的创建是通过构造一个std::thread对象来实现的，例如：


std::thread t(myFunction); // 创建一个新线程并运行myFunction函数

线程的销毁则可以通过调用std::thread对象的join()或detach()方法来实现。join()方法会阻塞当前线程，直到目标线程执行完毕，而detach()方法则会将目标线程与当前线程分离，让目标线程在后台继续运行。

2. 线程同步

在多线程程序中，由于多个线程可能同时访问同一个变量或资源，所以需要使用同步机制来避免冲突和竞争条件。C++11提供了多个同步原语，包括互斥量、条件变量、原子操作等，可以用它们来协调线程之间的操作。

互斥量可以防止多个线程同时访问同一个资源，条件变量可以让线程在达到某个条件时等待或唤醒，原子操作可以保证对变量的修改具有原子性，避免竞争条件的出现。

3. 线程管理

线程管理包括线程的调度、优先级、CPU绑定等方面。C++中的线程调度是由操作系统来完成的，但是可以通过设置线程的优先级来影响操作系统的调度策略，从而调整线程的执行顺序。

另外，在多CPU环境下，可以通过将线程绑定到特定的CPU来优化性能。C++11提供了std::thread::hardware_concurrency()方法，可以查询当前系统的CPU数量，从而更好地利用多核资源。

4. 线程的异常处理

在多线程程序中，线程抛出的异常会影响整个程序的运行。C++11提供了std::exception_ptr和std::current_exception()方法，可以在一个线程中捕获并传递异常到另一个线程中处理。

此外，还可以使用std::promise和std::future来实现线程间的通信和异步操作，使得多个线程可以在不同的时间和地点完成任务，提高程序的并行度和响应性。

总之，深入理解C++线程模型需要掌握多个方面，包括线程的创建和销毁、线程同步、线程管理、异常处理等。在实际开发中，通过合理地运用这些知识和技术，可以写出更加高效和健壮的多线程程序。

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