C++ 多线程

C++ 多线程多线程是多任务处理的一种特殊形式，多任务处理允许让电脑同时运行两个或两个以上的程序。一般情况下，两种类型的多任务处理：基于进程和基于线程。基于进程的多任务处理是程序的并发执行。基于线程的多任务处理是同一程序的片段的并发执行。多线程程序包含可以同时运行的两个或多个部分。这样的程序中的每个部分称为一个线程，每个线程定义了一个单独的执行路径。本教程假设您使用的是 Linux 操作系统，我们要使用 POSIX 编写多线程 C++ 程序。POSIX Threads 或 Pthreads 提供的 API 可在多种类 Unix POSIX 系统上可用，比如 FreeBSD、NetBSD、GNU/Linux、Mac OS X 和 Solaris。创建线程下面的程序，我们可以用它来创建一个 POSIX 线程：





#include <pthread.h>pthread_create (thread, attr, start_routine, arg) 在这里，pthread_create 创建一个新的线程，并让它可执行。下面是关于参数的说明：参数描述thread指向线程标识符指针。attr一个不透明的属性对象，可以被用来设置线程属性。您可以指定线程属性对象，也可以使用默认值 NULL。start_routine线程运行函数起始地址，一旦线程被创建就会执行。arg运行函数的参数。它必须通过把引用作为指针强制转换为 void 类型进行传递。如果没有传递参数，则使用 NULL。创建线程成功时，函数返回 0，若返回值不为 0 则说明创建线程失败。终止线程使用下面的程序，我们可以用它来终止一个 POSIX 线程：





#include <pthread.h>pthread_exit (status) 在这里，pthread_exit 用于显式地退出一个线程。通常情况下，pthread_exit() 函数是在线程完成工作后无需继续存在时被调用。如果 main() 是在它所创建的线程之前结束，并通过 pthread_exit() 退出，那么其他线程将继续执行。否则，它们将在 main() 结束时自动被终止。实例以下简单的实例代码使用 pthread_create() 函数创建了 5 个线程，每个线程输出"Hello Runoob！":





实例





#include <iostream>// 必须的头文件





#include <pthread.h>using namespace std;





#define NUM_THREADS 5// 线程的运行函数void* say_hello(void* args){cout << "Hello Runoob！" << endl;return 0;}int main(){// 定义线程的 id 变量，多个变量使用数组pthread_t tids[NUM_THREADS];for(int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i){//参数依次是：创建的线程id，线程参数，调用的函数，传入的函数参数int ret = pthread_create(&tids[i], NULL, say_hello, NULL);if (ret != 0){cout << "pthread_create error:





error_code=" << ret << endl;}}//等各个线程退出后，进程才结束，否则进程强制结束了，线程可能还没反应过来；pthread_exit(NULL);}使用 -lpthread 库编译下面的程序：$ g++ test.cpp -lpthread -o test.o现在，执行程序，将产生下列结果：$ ./test.oHello Runoob！Hello Runoob！Hello Runoob！Hello Runoob！Hello Runoob！以下简单的实例代码使用 pthread_create() 函数创建了 5 个线程，并接收传入的参数。每个线程打印一个 "Hello Runoob!" 消息，并输出接收的参数，然后调用 pthread_exit() 终止线程。实例//文件名：test.cpp





#include <iostream>





#include <cstdlib>





#include <pthread.h>using namespace std;





#define NUM_THREADS 5void *PrintHello(void *threadid){// 对传入的参数进行强制类型转换，由无类型指针变为整形数指针，然后再读取int tid = *((int*)threadid);cout << "Hello Runoob! 线程 ID, " << tid << endl;pthread_exit(NULL);}int main (){pthread_t threads[NUM_THREADS];int indexes[NUM_THREADS];// 用数组来保存i的值int rc;int i;for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){cout << "main() :





创建线程, " << i << endl;indexes[i] = i; //先保存i的值// 传入的时候必须强制转换为void* 类型，即无类型指针 rc = pthread_create(&threads[i], NULL,PrintHello, (void *)&(indexes[i]));if (rc){cout << "Error:





无法创建线程," << rc << endl;exit(-1);}}pthread_exit(NULL);}现在编译并执行程序，将产生下列结果：$ g++ test.cpp -lpthread -o test.o$ ./test.omain() :





创建线程, 0main() :





创建线程, 1Hello Runoob! 线程 ID, 0main() :





创建线程, Hello Runoob! 线程 ID, 21main() :





创建线程, 3Hello Runoob! 线程 ID, 2main() :





创建线程, 4Hello Runoob! 线程 ID, 3Hello Runoob! 线程 ID, 4向线程传递参数这个实例演示了如何通过结构传递多个参数。您可以在线程回调中传递任意的数据类型，因为它指向 void，如下面的实例所示：实例





#include <iostream>





#include <cstdlib>





#include <pthread.h>using namespace std;





#define NUM_THREADS 5struct thread_data{int thread_id;char *message;};void *PrintHello(void *threadarg){struct thread_data *my_data;my_data = (struct thread_data *) threadarg;cout << "Thread ID :





" << my_data->thread_id ;cout << " Message :





" << my_data->message << endl;pthread_exit(NULL);}int main (){pthread_t threads[NUM_THREADS];struct thread_data td[NUM_THREADS];int rc;int i;for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){cout <<"main() :





creating thread, " << i << endl;td[i].thread_id = i;td[i].message = (char*)"This is message";rc = pthread_create(&threads[i], NULL,PrintHello, (void *)&td[i]);if (rc){cout << "Error:





unable to create thread," << rc << endl;exit(-1);}}pthread_exit(NULL);}当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：$ g++ -Wno-write-strings test.cpp -lpthread -o test.o$ ./test.omain() :





creating thread, 0main() :





creating thread, 1Thread ID :





0 Message :





This is messagemain() :





creating thread, Thread ID :





21 Message :





This is messagemain() :





creating thread, 3Thread ID :





2 Message :





This is messagemain() :





creating thread, 4Thread ID :





3 Message :





This is messageThread ID :





4 Message :





This is message连接和分离线程我们可以使用以下两个函数来连接或分离线程：pthread_join (threadid, status) pthread_detach (threadid) pthread_join() 子程序阻碍调用程序，直到指定的 threadid 线程终止为止。当创建一个线程时，它的某个属性会定义它是否是可连接的（