原创 C++线程

 2010-7-2 21:11  5405 6 6 分类: 工程师职场

挂上线程

新的C++0x线程库位于std::thread,它提供了建立并执行线程、等待线程完成、查询线程状态的机制。
你可以通过实例化一个带函数指针参数的std::thread来启动一个新线程:

#include <thread>
 
void spellcheck();
std::thread thr(spellcheck);

前面的代码在创建线程时调用spellcheck(),当spellcheck()返回线程即完成。std::thread可以使用任何“可调用实体”（即实现了operator()()操作的对象）作为它的参数，而不仅仅是古老的函数指针。下面的代码用一个函数对象作为参数：

class spellcheck
{
 void operator()();
};
spellcheck sp
std::thread thr(sp);

thr实际上得到了一份sp的拷贝,如果你不想创建副本，使用reference wrapper来包装这个参数：

spellcheck sp;
std::thread thr(std::ref(sp));

现在看上去还不错，但是怎样传值给线程函数本身？在传统的线程框架中，典型的方式是包装所有的参数到一个不明确的指针中。幸运的是，那些日子已经一去不复返了。std::thread使用另一种叫做“可变参数模板”的新的C++功能，它允许你传送任意数量的参数给线程函数。

void spellcheck(CDocument *p, string slocale, bool igncase);
 
std::thread thr(spellcheck, pd, "en_UK", true);

上面的范例启动在启动一个新线程时初始化，在某些情况下，你想要创建一个“空白”线程，并且不想马上启动它。嗯~~虽然复制线程是不允许的（这样做没什么意义），但你可以移动一个活动线程到“空白”线程，象这样：

std::thread thr(spellcheck,pd,"en_UK",true);
std::thread thr2;  
thr2=std::move(thr);

或干脆互换：

std::swap(thr,thr2);

Join和Detach

启动一个线程后，你可以在进程里加入这个线程：通过join()成员函数

std::thread thr(spellcheck);
thr.join();

另外，如果你不想加入这个线程，你也可以通过调用detach()销毁它:

std::thread thr(spellcheck);
thr.detach();

每个线程被分配到一个唯一的ID，你可以用它来比较，排序或者保存到关联容器中。要获得现在线程的ID，使用get_id():

thread::id sp_id;
sp_id=thr.get_id();

数据保护

互斥体为每个线程提供"独享"保护，<mutex>头文件定义了两类互斥体：定时和不定时互斥体，每一类都有一个递归和非递归版本：

std::mutex
std::recursive_mutex
std::timed_mutex
std::recursive_timed_mutex

所有的互斥体都提供了锁定和解锁的成员函数。然而，更常见的方法是使用std::unique_lock和std::lock_guard类模板。这些模板利用了RAII语义（Resource Acquisition is Initialization）,在初始化时锁定资源，销毁时释放资源。在下面的例子中，用lock_guard来获得对s的独享存取：

std::mutex mtx;
std::string s;
 
void f()
{
  std::lock_guard<std::mutex> lck(mtx); 
  all_caps(s);
} // the mutex is released here

如果您正在寻找一个更复杂的锁机制，支持延迟锁定和超时，请使用unique_lock代替。下面的代码试图使用定时锁定资源，锁定行为只等待10毫秒，否则函数f()放弃并退出：

#include <date_time> //a new C++0x library
#include <mutex>
 
std::timed_mutex mtx;
std::string s;
 
void f()
{
std::unique_lock <std::timed_mutex>
 lck(mtx,std::chrono::milliseconds(10));//wait up to 10ms 
 if(lck) // did the lock succeed?
   all_caps(s);
} // the mutex is released here