C++11 下的线程编程
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C++11 中正式引入了标准类 std::thread, 也就是说，你编写使用线程的程序时不再需要使用 C 下面的 pthread 等 API, 可以直接用 C++11 标准的库来实现线程了。
本笔记的主要运行平台为 Debian Linux 7.1 (wheezy), gcc 4.7.2. 使用 GCC 编译笔记中的代码，需要注意：
- 如果 GCC 版本低于 4.7, 需要添加编译参数
-std=gnu++0x -pthread - 如果 GCC 版本在 4.7 以上，需要添加编译参数
-std=c++11 -pthread
GCC 各版本对 C++11 特性的支持情况参见: http://gcc.gnu.org/projects/cxx0x.html
用线程运行一个简单的函数
直接使用头文件 <thread> 中包含的标准类 std::thread, 示例如下：
#include <thread> #include <iostream> void my_thread_func() { std::cout<<"hello"<<std::endl; } int main() { std::thread t(my_thread_func); }
编译：
g++ -std=c++11 -pthread a.cpp
但执行后无任何输出。如果想获得线程的执行结果，需要将其连接 (joining) 起来，因此，上述代码需要在 std::thread t(my_thread_func); 声明之后添加一句：
t.join();
要想让线程在指定地方结束，必须等待它完成。
异步执行 (async) 一个线程
假如想让一个函数每隔 1 秒钟将全局计数器增加一个计数，又不想让这个函数影响到主线程的执行。那么可以用 std::async 来实现。例如：
#include <future> #include <chrono> #include <iostream> static int fCount; void called_from_async() { fCount++; std::cout << "Async call: " << fCount << ", " << asString(tp) << std::endl; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); called_from_async(); } int main() { fCount = 0; // called_from_async launched in a separate thread if possible std::future<void> result(std::async(called_from_async)); for(int i=0; i<20; i++) { std::cout << "Message from main: " << i << std::endl; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); } // Ensure that called_from_async is launched synchronously // if it wasn't already launched result.get(); return 0; }
但上述程序中 called_from_async 并不会马上执行，而是等待中间的循环结束后，才开始。这是为什么呢？因为 std:async 的启动策略 (launch policy) 默认设置为
std::launch::any, 意思是说，只有在你明确表示要等待其结果时才开始执行。如果要让函数立刻执行，则需要修改启动策略为 std::launch::async. 同样，如果你确实希望函数只须在 get() 被调用时才执行，则明确指定其启动策略为 std::launch::sync.
完整的程序如下：
#include <future> #include <thread> #include <chrono> #include <iostream> static bool fQuit; static int fCount; std::string asString (const std::chrono::system_clock::time_point& tp) { // convert to system time: std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(tp); std::string ts = std::ctime(&t);// convert to calendar time ts.resize(ts.size()-1); // skip trailing newline return ts; } void called_from_async() { fCount++; auto tp = std::chrono::system_clock::now(); std::cout << "Async call: " << fCount << ", " << asString(tp) << std::endl; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); if(not fQuit) called_from_async(); } int main() { fCount = 0; fQuit = false; // called_from_async launched in a separate thread if possible std::future<void> result(std::async(std::launch::async,called_from_async)); for(int i=0; i<20; i++) { std::cout << "Message from main: " << i << std::endl; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); } // Ensure that called_from_async is launched synchronously // if it wasn't already launched fQuit = true; result.get(); return 0; }
上述程序会在主程序输出消息的中间穿插着异步线程的输出结果，比如：
$ ./a.out
Message from main: 0
Async call: 1, Wed Aug 21 15:27:26 2013
Message from main: 1
Async call: 2, Wed Aug 21 15:27:27 2013
Message from main: 2
Async call: 3, Wed Aug 21 15:27:28 2013
Message from main: 3
Async call: 4, Wed Aug 21 15:27:29 2013
Message from main: 4
...
而这正是我想要的结果。
