C++11中增加了线程以及线程相关的类，支持了并发编程，提高了编写的多线程程序的可移植性 C++11中提供的线程类叫做
std::thread，基于这个类创建一个新的线程非常的简单，只需要提供线程函数或者函数对象即可，并且可以同时指定线程函数的参数。 以下了解以下常用API
1. 函数构造
// 1 thread() noexcept; // 2 thread(thread&& other) noexcept; // 3 template< class Function, class... Args > explicit thread( Function&& f, Args&&... args ); // 4 thread( const thread& ) = delete;。
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构造函数①：默认构造函数，构造一个线程对象，在这个线程中不执行任何处理动作
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构造函数②：移动构造函数，将 other 的线程所有权转移给新的thread 对象。 之后 other 不再表示执行线程。
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构造函数③：创建线程对象，并在该线程中执行函数f中的业务逻辑，args是要传递给函数f的参数
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任务函数f的可选类型有很多，具体如下：
- 普通函数，类成员函数，匿名函数，仿函数（这些都是可调用对象类型）
- 可以是可调用对象包装器类型，也可是使用绑定器绑定之后得到的类型（仿函数）
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构造函数④：使用=delete显示删除拷贝构造, 不允许线程对象之间的拷贝
2. 公共成员函数
2.1 get_id()
应用程序启动之后默认只有一个线程，这个线程一般称之为
主线程或父线程，通过线程类创建出的线程一般称之为子线程，每个被创建出的线程实例都对应一个线程ID，这个ID是唯一的，可以通过这个ID来区分和识别各个已经存在的线程实例，这个获取线程ID的函数叫做get_id()
//原型 std::thread::id get_id() const noexcept;
eg:
#include <iostream> #include <thread> #include <chrono> using namespace std; void func(int num, string str) { for (int i = 0; i < 10; ++i) { cout << "子线程: i = " << i << "num: " << num << ", str: " << str << endl; } } void func1() { for (int i = 0; i < 10; ++i) { cout << "子线程: i = " << i << endl; } } int main() { cout << "主线程的线程ID: " << this_thread::get_id() << endl; thread t(func, 520, "i love you"); thread t1(func1); cout << "线程t 的线程ID: " << t.get_id() << endl; cout << "线程t1的线程ID: " << t1.get_id() << endl; }
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thread t(func, 520, "i love you");
- 线程类的构造函数③是一个
变参函数，因此无需担心线程任务函数的参数个数问题 - 任务函数func()一般返回值为void，因为子线程在调用这个函数的时候
不会处理其返回值
- 线程类的构造函数③是一个
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thread t1(func1);
- 子线程对象t1中的任务函数func1()，没有参数，因此在线程构造函数中就无需指定了
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通过线程对象调用
get_id()就可以知道这个子线程的线程ID:t.get_id(),t1.get_id()
但在上面的示例程序中有bug 有可能子线程中的任务还没有执行完毕，主线程就结束了,最后也得不到我们想要的结果。
当启动了一个线程（创建了一个thread对象）之后，在这个线程结束的时候（std::terminate()），我们如何去回收线程所使用的资源呢？thread库给我们两种选择：
加入式（join()）分离式（detach()）
我们必须要在线程对象销毁之前在二者之间作出选择，否则程序运行期间会有bug产生。
2.2 join()
join()字面意思是连接一个线程，意味着主动地等待线程的终止（线程阻塞）。 在某个线程中通过子线程对象调用join()函数，调用这个函数的线程被阻塞 子线程对象中的任务函数会继续执行，当任务执行完毕之后join()会清理当前子线程中的相关资源然后返回，同时，调用该函数的线程解除阻塞继续向下执行。
//原型 void join();
解决后如下:
int main() { cout << "主线程的线程ID: " << this_thread::get_id() << endl; thread t(func, 520, "i love you"); thread t1(func1); cout << "线程t 的线程ID: " << t.get_id() << endl; cout << "线程t1的线程ID: " << t1.get_id() << endl; t.join(); t1.join(); }
为了更好的理解join()的使用，再举一个例子，场景如下： 程序中一共有三个线程，其中两个子线程负责分段处理函数，完毕之后，由主线程对这个文件进行下一步处理
#include <iostream> #include <thread> using namespace std; void download1() { ... } void download2() { ... } void doSomething() { ... } int main() { thread t1(download1); thread t2(download2); // 阻塞主线程，等待所有子线程任务执行完毕再继续向下执行 t1.join(); t2.join(); doSomething(); }
2.3 detach()
detach()函数的作用是进行线程分离，分离主线程和创建出的子线程。 在线程分离之后，主线程退出也会一并销毁创建出的所有子线程 在主线程退出之前，它可以脱离主线程继续独立的运行 任务执行完毕之后，这个子线程会自动释放自己占用的系统资源。
//原型 void detach();
线程分离函数没有参数也没有返回值，只需要在线程成功之后，通过线程对象调用该函数即可
int main() { cout << "主线程的线程ID: " << this_thread::get_id() << endl; thread t(func, 520, "i love you"); thread t1(func1); cout << "线程t 的线程ID: " << t.get_id() << endl; cout << "线程t1的线程ID: " << t1.get_id() << endl; t.detach(); t1.detach(); // 让主线程休眠, 等待子线程执行完毕 this_thread::sleep_for(chrono::seconds(5)); }
注意：detach()不会阻塞线程
子线程和主线程分离之后，主线程就不能再对这个子线程做任何控制
比如：通过join()阻塞主线程等待子线程中的任务执行完毕，或调用get_id()获取子线程的线程ID。
2.5 joinable()
joinable()函数用于判断主线程和子线程是否处理关联（连接）状态
- 返回值为
true：主线程和子线程之间有关联（连接）关系 - 返回值为
false：主线程和子线程之间没有关联（连接）关系
//原型 bool joinable() const noexcept;
eg:
#include <iostream> #include <thread> #include <chrono> using namespace std; void foo() { this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); } int main() { thread t; cout << "before starting, joinable: " << t.joinable() << endl; t = thread(foo); cout << "after starting, joinable: " << t.joinable() << endl; t.join(); cout << "after joining, joinable: " << t.joinable() << endl; thread t1(foo); cout << "after starting, joinable: " << t1.joinable() << endl; t1.detach(); cout << "after detaching, joinable: " << t1.joinable() << endl; }
before starting, joinable: 0 after starting, joinable: 1 after joining, joinable: 0 after starting, joinable: 1 after detaching, joinable: 0
给予结果我们可以得到如下结论
- 在创建的子线程对象的时候，如果没有指定任务函数，那么子线程不会启动，主线程和这个子线程也不会进行连接
- 在创建的子线程对象的时候，如果指定了任务函数，子线程启动并执行任务，主线程和这个子线程自动连接成功
- 子线程调用了detach()函数之后，父子线程分离，同时二者的连接断开，调用joinable()返回false
- 在子线程调用了join()函数，子线程中的任务函数继续执行，直到任务处理完毕 这时join()会清理（回收）当前子线程的相关资源，所以这个子线程和主线程的连接也就断开了，因此，调用join()之后再调用joinable()会返回false。
2.6 operator=
线程中的资源是不能被复制的，因此通过=操作符进行赋值操作最终并不会得到两个完全相同的对象。
// move (1) thread& operator= (thread&& other) noexcept; // copy [deleted] (2) thread& operator= (const other&) = delete;
通过以上=操作符的重载声明可以得知：
- 如果other是一个右值，会进行资源所有权的转移
- 如果other不是右值，禁止拷贝，该函数被显示删除（=delete），不可用
3. 静态函数
thread线程类还提供了一个静态方法，用于获取当前计算机的CPU核心数 根据这个结果可以在程序中创建出数量相等的线程
每个线程独占一个CPU核心，这些线程就不用分时复用CPU时间片，此时程序的并发效率是最高的。
//函数原型 static unsigned hardware_concurrency() noexcept;
eg:
#include <iostream> #include <thread> using namespace std; int main() { int num = thread::hardware_concurrency(); cout << "CPU number: " << num << endl; }
4. call_once
在某些特定情况下，某些函数只能在多线程环境下调用一次，比如：要初始化某个对象，而这个对象只能被初始化一次 可以使用
std::call_once()来保证函数在多线程环境下只能被调用一次。使用call_once()的时候，需要一个once_flag作为call_once()的传入参数
//函数原型 // 定义于头文件 <mutex> template< class Callable, class... Args > void call_once( std::once_flag& flag, Callable&& f, Args&&... args );
-
flag：once_flag类型的对象，要保证这个对象能够被多个线程同时访问到 -
f：回调函数，可以传递一个有名函数地址，也可以指定一个匿名函数 -
args：作为实参传递给回调函数
eg:
#include <iostream> #include <thread> #include <mutex> using namespace std; once_flag g_flag; void do_once(int a, string b) { cout << "name: " << b << ", age: " << a << endl; } void do_something(int age, string name) { static int num = 1; call_once(g_flag, do_once, 19, "luffy"); cout << "do_something() function num = " << num++ << endl; } int main() { thread t1(do_something, 20, "ace"); thread t2(do_something, 20, "sabo"); thread t3(do_something, 19, "luffy"); t1.join(); t2.join(); t3.join(); return 0; }
name: luffy, age: 19 do_something() function num = 1 do_something() function num = 2 do_something() function num = 3
