C++使用thread类多线程编程

转自：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，下面进行简单演示如何使用，以及如果进行多线程同步。

• thread简单示例

#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：

• thread detach不阻塞主线程

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。

• thread带参数子线程

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：

• 多线程同步mutex

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");  
}  

部分输出结果：

 

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：