C++11/14线程--线程的创建与分离

怼烎@ 2022-06-03 03:54 303阅读 0赞

*  线程的创建
 *  线程的分离

# 线程的创建 #

让我们看看示例代码(t1.cpp).

#include <iostream>
    #include <thread>
    
    void thread_function()
    {
        std::cout << "thread function\n";
    }
    
    int main()
    {
        std::thread t(&thread_function);   // 线程 t 开始运行
        std::cout << "main thread\n";
        t.join();                          // 主线程等待子线程结束
        return 0;
    }

代码在linux系统下将输出：

$ g++ t1.cpp -o t1 -std=c++11 -pthread
    $ ./t2
    thread function
    main thread

我们要做的第一件事是创建一个线程对象（工作线程），并给它一个函数形式的任务进行工作。  
主线程希望等待线程成功完成。  
所以，我们使用join(). 如果最初的主线程不等待新线程执行完成，那么它会继续执行main()函数之后的代码，可能在新线程执行完毕前结束程序。

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当主线程在等待时，主线程处于空闲状态。  
实际上，操作系统可能会把CPU资源从主线程上移走。  
请注意，我们在线程的函数和类的声明中有一个新的标准C++库头文件`#include <thread>`。

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下图是流程的流程图

![这里写图片描述][SouthEast]

然而，在实际执行中，事情并不是那么理想，更可能是不对称的。也许，它看起来更像下面这张图片。  
![这里写图片描述][SouthEast 1]

当工作线程开始构造std::thread t的时候，可能会有创建时的开销(通过使用线程池可以减少此开销)，图中虚线表示可能的阻塞状态。

# 线程的分离 #

我们可以创建一个新线程使其运行为自由的守护进程。

// t2.cpp
    int main()
    {
        std::thread t(&thread;_function);
        std::cout << "main thread\n";
        // t.join();
        t.detach();
        return 0;
    }

分离的子线程现在是自由的，并自行运行。它变成了一个守护进程。

$ g++ t2.cpp -o t2 -std=c++11 -pthread
    $ ./t2
    main thread

注意，分离线程没有改变打印输出到标准输出stdout，因为主线程已经结束并退出。  
这是多线程编程的特点之一：**我们不能确定哪个线程首先运行** (不确定性，除非我们使用同步机制。). 在我们的例子中，由于创建一个新线程需要一定的时间，主线程最有可能比子线程率先执行完毕。

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还有一点我们需要注意的是，即使在这个简单的代码中，我们也在共享一个公共资源：std::cout。  
因此，为了使代码正常工作，主线程应该允许我们的子线程访问资源。  
**一旦一个线程分离，我们不能强迫它与主线程重新连接**。因此，下面的代码行是错误的，程序会崩溃。

int main()
    {
        std::thread t(&thread;_function);
        std::cout << "main thread\n";
        // t.join();
        t.detach();
        t.join();   // Error
        return 0;
    }

一旦脱离，线程就应该永远是脱离状态.  
我们可以使用joinable()把代码做崩溃前的检查。  
因为它joinable()返回为false，join()函数不会被调用，程序运行不会崩溃。

int main()
    {
        std::thread t(&thread;_function);
        std::cout << "main thread\n";
        // t.join();
        if(t.joinable()) 
            t.join(); 
        return 0;
    }

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原文地址：  
`http://www.bogotobogo.com/cplusplus/C11/1_C11_creating_thread.php`

[SouthEast]: /images/20220603/85503111844f40c2b82a34e5dd2eefd3.png
[SouthEast 1]: /images/20220603/44fd713293f64f5f8d9dc58f5090efda.png