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管理线程之创建线程

2024-07-26 04:27:18   222人阅读

基本的线程管理包括：1、创建线程。2、等待它结束或在后台运行。3、向线程函数传递参数，更改线程对象所有权。4、选择线程和使用特定线程。

创建线程

线程在创建线程对象时开始运行，创建线程对象使用std::thread。像上节最后那个函数一样，最简单的情况是线程对象创建后运行一个无返回值、无参数的函数。这个函数在线程中运行直到返回，这时线程终止。想一下最复杂的情况，线程运行的函数可能是个函数对象，需要传递参数，执行一系列独立的操作，这些操作需要系统的一些信息，直到接收到某个信号终止。线程执行什么操作或者从哪里开始并不重要，开始一个线程的方法归根到底就是创建线程对象 std::thread object:
void do_some_work();
std::thread my_thread(do_some_work);</span>
这是最简单的情况，std::thread还可以使用可调用类型（callable type），可以在创建线程对象时，在调用函数处传递一个对象的实例。
class background_task
{
public:
	void operator()()const
	{
		do_something();
		do_something_else();
	}
};
background_task f;
std::thread my_thread(f);
在这种情况下，函数对象在新创建线程时被拷贝到新建线程的内存中，并在这开始调用。必须确保拷贝行为等同于原始对象，否则得不到预期的结果。
在向线程构造函数传递函数对象时要避免被称之为”C++最令人烦的语法“。如果你传递一个临时对象代替命名变量，语法上和一个函数的声明一模一样，这时编译器会把它当做函数声明，而不会解释成对象定义。例如：
std::thread my_thread(background_task());
声明了一个函数my_thread，这个函数有一个参数（指向函数的指针，返回background_task对象），返回一个std::thread对象，而不是创建新线程。这时可以通过3种方法来避免：1像上面那样命名函数对象。2使用额外的圆括号。3、使用新的标准初始化语法。
第2中方法
std::thread my_thread((background_task()));
加上额外的圆括号后，会阻止编译器把它解释成函数的声明，这样就能把my_thread解释成定义std::thread类型对象了。
第3中方法
std::thread my_thread{ background_task() };
使用新的标准初始化语法，用花括号而不是圆括号。
一种类型：可调用对象（callable object）可以避免上面的问题是使用拉姆达表达式（lambda expression）。这是C++11的新特性，它允许使用拒不函数，捕捉局部变量，避免传入参数。上面例子可以写成
std::thread my_thread([](
		do_something();
		do_something_else();
	});

一旦你开始你的线程，你必须显示的决定是否等待它结束（调用join）或者让它独立允许（调用detach）。如果不在线程对象销毁之前决定，你的线程会终止（std:thread的析构函数调用std::terminate()）。确保你的线程正确的终止或分离，即使在有异常的情况发送，这非常重要。注意，你要在线程对象析构前决定--在你做决定时线程可能早已终止或分离，如果你分离它，在线程对象析构后它还可能运行。
如果你不等待线程结束，那么要确保线程用到的数据一直有效直到线程结束。这不是什么新问题，即使单线程的代码页有这样的问题。（在《Linux多线程服务器编程》中，有讲到过这个问题，使用智能指针）。
一个情形就是函数使用了局部对象的指针或引用，当函数终止时线程并没有终止。下面看这个例子：
struct func
{
	int &i;
	func(int &i_)i:(i_){}
	void operator()()
	{
		for(unsigned j=0; j <= 1000000; ++j)
		{
			do_something(i);
		}
	}
};
void oops()
{
	int some_local_state=0;
	func my_func(some_local_state);
	std::thread my_thread(my_func);
	my_thread.detach();
}
在这个例子中，新线程在oops函数终止后可能还会运行（分离了新线程），如果线程还在运行，那么函数do_something(i)会使用已经销毁的变量。
一个常见的避免上面问题的方法是使线程函数独立，拷贝这些数据到线程而不是共享。如果使用可调用类型对象（callable object），那么把对象复制到对象里，原始对象立即销毁。但是，此时你还要注意对象是否包含指针或引用。在线程函数内使用局部变量是个坏注意，除非你能确保函数一直存在知道线程执行结束（在函数内调用join等待线程）。

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