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  • C++使用thread类多线程编程

    C++11中引入了一个用于多线程操作的thread类,简单多线程示例:


    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    void thread01()
    {
    	for (int i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		cout << "Thread 01 is working !" << endl;
    		Sleep(100);
    	}
    }
    void thread02()
    {
    	for (int i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		cout << "Thread 02 is working !" << endl;
    		Sleep(200);
    	}
    }
    
    int main()
    {
    	thread task01(thread01);
    	thread task02(thread02);
    	task01.join();
    	task02.join();
    
    	for (int i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		cout << "Main thread is working !" << endl;
    		Sleep(200);
    	}
    	system("pause");
    }


    输出:


    两个子线程并行执行,join函数会阻塞主流程,所以子线程都执行完成之后才继续执行主线程。可以使用detach将子线程从主流程中分离,独立运行,不会阻塞主线程:


    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    void thread01()
    {
    	for (int i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		cout << "Thread 01 is working !" << endl;
    		Sleep(100);
    	}
    }
    void thread02()
    {
    	for (int i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		cout << "Thread 02 is working !" << endl;
    		Sleep(200);
    	}
    }
    
    int main()
    {
    	thread task01(thread01);
    	thread task02(thread02);
    	task01.detach();
    	task02.detach();
    
    	for (int i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		cout << "Main thread is working !" << endl;
    		Sleep(200);
    	}
    	system("pause");
    }

    输出:


    使用detach的主线程和两个子线程并行执行。


    带参子线程


    在绑定的时候也可以同时给带参数的线程传入参数:

    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    //定义带参数子线程
    void thread01(int num)
    {
    	for (int i = 0; i < num; i++)
    	{
    		cout << "Thread 01 is working !" << endl;
    		Sleep(100);
    	}
    }
    void thread02(int num)
    {
    	for (int i = 0; i < num; i++)
    	{
    		cout << "Thread 02 is working !" << endl;
    		Sleep(200);
    	}
    }
    
    int main()
    {
    	thread task01(thread01, 5);  //带参数子线程
    	thread task02(thread02, 5);
    	task01.detach();
    	task02.detach();
    
    	for (int i = 0; i < 5; i++)
    	{
    		cout << "Main thread is working !" << endl;
    		Sleep(200);
    	}
    	system("pause");
    }

    输出跟上例输出一样:



    多线程数据竞争


    多个线程同时对同一变量进行操作的时候,如果不对变量做一些保护处理,有可能导致处理结果异常:

    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <Windows.h>
    
    using namespace std;
    
    int totalNum = 100;
    
    void thread01()
    {
    	while (totalNum > 0)
    	{
    		cout << totalNum << endl;
    		totalNum--;
    		Sleep(100);
    	}
    }
    void thread02()
    {
    	while (totalNum > 0)
    	{
    		cout << totalNum << endl;
    		totalNum--;
    		Sleep(100);
    	}
    }
    
    int main()
    {
    	thread task01(thread01);
    	thread task02(thread02);
    	task01.detach();
    	task02.detach();
    	system("pause");
    }

    输出结果(部分):



    有两个问题,一是有很多变量被重复输出了,而有的变量没有被输出;二是正常情况下每个线程输出的数据后应该紧跟一个换行符,但这里大部分却是另一个线程的输出。

    这是由于第一个线程对变量操作的过程中,第二个线程也对同一个变量进行各操作,导致第一个线程处理完后的输出有可能是线程二操作的结果。针对这种数据竞争的情况,可以使用线程互斥对象mutex保持数据同步。

    mutex类的使用需要包含头文件mutex:

    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <Windows.h>
    #include <mutex>
    
    using namespace std;
    
    mutex mu;  //线程互斥对象
    
    int totalNum = 100;
    
    void thread01()
    {
    	while (totalNum > 0)
    	{
    		mu.lock(); //同步数据锁
    		cout << totalNum << endl;
    		totalNum--;
    		Sleep(100);
    		mu.unlock();  //解除锁定
    	}
    }
    void thread02()
    {
    	while (totalNum > 0)
    	{
    		mu.lock();
    		cout << totalNum << endl;
    		totalNum--;
    		Sleep(100);
    		mu.unlock();
    	}
    }
    
    int main()
    {
    	thread task01(thread01);
    	thread task02(thread02);
    	task01.detach();
    	task02.detach();
    	system("pause");
    }

    多线程中加入mutex互斥对象之后输出正常:



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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mtcnn/p/9411889.html
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