[编程基础] C++多线程入门1-创建线程的三种不同方式

原始C++标准仅支持单线程编程。新的C++标准(称为C++11或C++0x)于2011年发布。在C++11中，引入了新的线程库。因此运行本文程序需要C++至少符合C++11标准。

1 创建线程的三种不同方式

在本章中，我们将讨论如何使用std::thread在C++11中创建线程。

在每个C++应用程序中，都有一个默认的主线程，即main()函数。在C++11中，我们可以通过创建std::thread类的对象来创建其他线程。每个std::thread对象都可以与一个线程关联。因此我们需要引入头文件为：

#include <thread>

那么std::thread在构造函数中接受什么？我们可以在std::thread对象上附加一个回调，该回调将在新线程启动时执行。这些回调可以是：

1. 函数指针
2. 函数对象
3. Lambda函数

1.1 创建线程

可以这样创建线程对象：

std::thread thObj(<CALLBACK>);

新线程将在创建新对象后立即启动，并将与启动该线程的线程并行执行传递的回调。而且，任何线程都可以通过在该线程的对象上调用join()函数来等待另一个线程退出。

让我们看一个示例，其中主线程将创建一个单独的线程。创建此新线程后，主线程将在控制台上打印一些数据，然后等待新创建的线程退出。我们使用三种不同的回调机制来实现上述功能。

1. 使用函数指针创建线程

#include <thread>
#include <iostream>

using namespace std;

void thread_function()
{
	for (int i = 0; i < 10000; i++);
	std::cout << "thread function Executing" << std::endl;
}

int main()
{
	// 创建线程
	std::thread threadObj(thread_function);
	for (int i = 0; i < 10000; i++);
	std::cout << "Display From MainThread" << std::endl;
	// 等待线程的结束
	threadObj.join();
	std::cout << "Exit of Main function" << std::endl;
	return 0;
}

输出为：

Display From MainThreadthread function Executing

Exit of Main function

1. 使用函数对象创建线程

#include <iostream>
#include <thread>

class DisplayThread
{
public:
	void operator()()
	{
		for (int i = 0; i < 10000; i++);
		std::cout << "Display Thread Executing" << std::endl;
	}
};

int main()
{
	std::thread threadObj((DisplayThread()));
	for (int i = 0; i < 10000; i++);
	std::cout << "Display From Main Thread " << std::endl;
	std::cout << "Waiting For Thread to complete" << std::endl;
	threadObj.join();
	std::cout << "Exiting from Main Thread" << std::endl;
	return 0;
}

输出为：

Display Thread ExecutingDisplay From Main Thread
Waiting For Thread to complete

Exiting from Main Thread

1. 使用Lambda函数创建线程

#include <iostream>
#include <thread>

int main()
{
	int x = 9;
	std::thread threadObj([] {
		for (int i = 0; i < 10000; i++)
			std::cout << "Display Thread Executing" << std::endl;
	});

	for (int i = 0; i < 10000; i++)
		std::cout << "Display From Main Thread" << std::endl;

	threadObj.join();
	std::cout << "Exiting from Main Thread" << std::endl;
	return 0;
}

输出为：

Display Thread ExecutingDisplay From Main Thread

Exiting from Main Thread

1.2 区分线程

每个std::thread对象都有一个关联的ID，我们可以使用成员函数来获取，给出关联的thread对象的ID。

std::thread::get_id()

要获取当前线程使用的标识符,即

std::this_thread::get_id()

如果std::thread对象没有关联的线程，则get_id()将返回默认构造的std::id对象，即“没有任何线程”。std::id是一个Object，也可以在控制台上进行比较和打印。让我们看一个例子。

#include <iostream>
#include <thread>

void thread_function()
{
	std::cout << "Inside Thread::ID  = " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
}
int main()
{
	std::thread threadObj1(thread_function);
	std::thread threadObj2(thread_function);

	if (threadObj1.get_id() != threadObj2.get_id())
		std::cout << "Both Threads have different IDs" << std::endl;

	std::cout << "From Main Thread::ID of Thread 1 = " << threadObj1.get_id() << std::endl;
	std::cout << "From Main Thread::ID of Thread 2 = " << threadObj2.get_id() << std::endl;

	threadObj1.join();
	threadObj2.join();
	return 0;
}

输出为：

Inside Thread::ID? = 14756
Inside Thread::ID? = 15500
Both Threads have different IDs
From Main Thread::ID of Thread 1 = 14756
From Main Thread::ID of Thread 2 = 15500

1.3 参考

https://thispointer.com//c-11-multithreading-part-1-three-different-ways-to-create-threads/