CPP线程使用

函数介绍

• lock_guard：锁定互斥锁后，生命周期结束后会自动释放，不需要手动解锁，也无法手动解锁
• unique_lock：多数情况与上面一个可以相互替代，但是其更具功能性（付出一些代价）。unique_lock可以进行unlock操作，因此可以和条件变量搭配使用

多线程输出数字

多个线程互斥输出: 0 1 2 3 4 5 6 ...

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;
int idx = 0;
mutex _mutex;
void func(int n) {
    while (idx < n) { // 改成true一样的
        lock_guard<mutex> tmp(_mutex);
        if (idx >= n) break; // 必须，否则多输出几个数才停
        cout << idx++ << " ";
    }
}
int main() {
    vector<thread> arr;
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        arr.push_back(thread(func, 1000));
    for (auto& e : arr)
        e.join();
    return 0;
}

版本2

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <windows.h>
using namespace std;
int idx = 0;
mutex _mutex;
void func(int n) {
    while (idx < n) {
        lock_guard<mutex> tmp(_mutex);
        if (idx >= n) break;
        cout << idx++ << " ";
    }
}
int main() {
    vector<thread> arr;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        auto t = thread(func, 1000);
        // 不需要join了
        t.detach();
        // 这里不能传入左值，会报错“尝试引用已删除的函数”
        // 或者通过vector存放thread的指针的方式
        arr.push_back(move(t));
    }
    // 模拟其他操作，虽然detach后不需要join但是主线程结束后
    // 子线程也会直接结束
    Sleep(1000);
    return 0;
}

多线程输出ABC

多个线程互斥输出:

A B C
A B C
A B C
A B C
...

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;

mutex _mutex;
int step = 0;
int stepNum = 0;
void func1() {
    while (true) {
        lock_guard<mutex> tmp(_mutex);
        if (stepNum == 30) break;
        if (step % 3 == 0) {
            ++step;
            ++stepNum;
            cout << "A" << " ";
        }
    }
}

void func2() {
    while (true) {
        lock_guard<mutex> tmp(_mutex);
        if (stepNum == 30) break;
        if (step % 3 == 1) {
            ++step;
            ++stepNum;
            cout << "B" << " ";
        }
    }
}

void func3() {
    while (true) {
        lock_guard<mutex> tmp(_mutex);
        if (stepNum == 30) break;
        if (step % 3 == 2) {
            ++step;
            ++stepNum;
            cout << "C" << endl;
        }
    }
}

int main() {
    thread t1(func1);
    thread t2(func2);
    thread t3(func3);
    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    return 0;
}

条件变量

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <windows.h>
#include <condition_variable>
using namespace std;
mutex _mutex;
condition_variable cv;
bool ready = false;
// 最开始10个线程会在cv.wait处阻塞，并且会unlock _mutex。
// 当cv.notify后，这十个线程便会以随机的顺序尝试lock _mutex继续向下执行
void workers(int id) {
    unique_lock<mutex> ulck(_mutex); // 可以灵活unlock
    while (ready == false) {
        cout << "here: "<< id << endl;
        cv.wait(ulck); // 阻塞
        // 其他操作...
    }
    cout << "thread: " << id << endl;
}
void go() {
    unique_lock<mutex> ulck(_mutex);
    ready = true;
    cv.notify_all();
}
int main() {
    thread mt[10];
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        mt[i] = thread(workers, i);
    cout << "10 threads ready to race...(already!)" << endl;
    Sleep(50); // 确保前面的线程先到地方wait
    go();
    for (auto& e : mt)
        e.join();
    return 0;
}