CPP线程使用

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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 ...

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#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

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#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:

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A B C
A B C
A B C
A B C
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#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

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#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;
}