C++ 并发编程 01 线程api

1.使用多线程的好处： 提高性能，分离关注点 

2. 多线程所在头文件 <thread>

3. 使用线程方式为std::thread(functioncall),如：

#include <iostream>
#include <thread>

void hello()
{
    std::cout<<"Hello Concurrent World
";
}

int main()
{
    std::thread t(hello);
    t.join();
}

4. thread api：

• constructor

使用一个函数，或者是一个callable object来初始化一个thread 对象。实际就是associate一个thread对象和一个thread of execution，便能够开启一个线程了。当然你也可以声明一个thread对象而不对其associate，这个时候有些方法就不能执行。

注意：

（1）如果和thread 对象绑定的execution函数有参数，那么也是通过associate时，一同传入的。如果thread对象绑定的execution函数有返回值，那么可以通过传入一个引用，或者指针将返回值，传递出来。当然对于返回值，后面章节会有其他解决办法。

（2）一旦一个thread对象，绑定了execution函数，在其线程终止之前必须要对其进行处理。不能使其在开启这个thread的进程结束之后，还在运行。否则系统会调用std：：thread：：terminate（）出错。解决办法有两个A。join声明由创建它的程序来回收。detach表示将其run in background，最后系统回收。

• join

join兼有等待某个thread结束与回收其资源的作用。某个associate的对象，只能join一次，可以通过函数std：：thread：：joinable来判定。

• detach  调用后线程将在后台运行run in background，该线程与这个进程内的其他线程无关了。但是若这个线程的进程结束，这个线程也会被终止。

注意： 某个associate了execution function的对象，也只能detach一次。可以用joinable来判定。return，exit都是结束进程。UNIX结束线程可以用thread_cancel

#include <thread>
#include <Windows.h>

void do_something(int& i)
{
    ++i;
}

struct func
{
    int& i;

    func(int& i_):i(i_){}

    void operator()()
    {
        for(unsigned j=0;j<1000000;++j)
        {
            do_something(i);
        }
    }
};


void oops()
{
    int some_local_state=0;
    func my_func(some_local_state);
    std::thread my_thread(my_func);
    my_thread.detach();
}

int main()
{

    oops();

    //::Sleep(10 * 1000);
}

上述示例中，oops启动了一个线程，并调用detach()在后台运行，其实一个耗时线程，进行100万次累加操作，但是主线程main()可能已经结束退出，所以该程序可能会出现错误。

• std：：move

这个函数可以显式转移线程的拥有权，线程对象不能赋值，但是可以转移。相当于，转移那个associate关系。被move的thread 对象就没有绑定的execution function了。

• hardware_concurrency

static方法，返回这台主机的硬件并发数，即内核数量。

• get_id()/ this_thread::get_id（）

返回线程的id，返回的id类型是std::thread::id类型的。

注意:可以相互比较大小，如果两个大小相同，他们就是相同的thread。

        必须要associate execution function的thread object才有有意义的数字thread id。返回没有associate的，会显示没有绑定，但不会终止程序。

5. 线程的启动

在定义thread创建的时候即启动线程

6. 线程的委托对象

函数/ Callable对象实例（即带重载operator()的对象class或struct）

如下面代码中的CallableStruct结构体即为Callable对象,

struct CallableStruct
{
    int& i;

    func(int& i_):i(i_){}

    void operator()()
    {
        for(unsigned j=0;j<1000000;++j)
        {
             std::cout<<j<<std::endl;
        }
    }
};

int some_local_state=0;
CallableStruct  my_CallableStruct(some_local_state);
std::thread my_thread(my_CallableStruct);
my_thread.detach();

使用Callable对象实例初始化线程时推荐使用以下方式：

std::thread my_thread((CallableStruct()));  // 多加一层括号将对象的实例化给括起来
std::thread my_thread{CallableStruct()};   //C++ 11 初始化语法

std::thread my_thread(CallableStruct());  // 错误，意思变成了指向一个无参数，返回值为CallableStruct的函数指针