管理线程之创建线程

Posted 2020-09-25 gavanwanggw

主要的线程管理包含：1、创建线程。2、等待它结束或在后台执行。

3、向线程函数传递參数。更改线程对象全部权。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開始执行，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执行一个无返回值、无參数的函数。

这个函数在线程中执行直到返回，这时线程终止。

想一下最复杂的情况，线程执行的函数可能是个函数对象。须要传递參数，执行一系列独立的操作。这些操作须要系统的一些信息，直到接收到某个信号终止。

线程执行什么操作或者从哪里開始并不重要，開始一个线程的方法归根究竟就是创建线程对象 std::thread object:

void do_some_work();
std::thread my_thread(do_some_work);

这是最简单的情况。std::thread还能够使用可调用类型（callable type）。能够在创建线程对象时，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);

在这样的情况下，函数对象在新创建线程时被复制到新建线程的内存中，并在这開始调用。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“。假设你传递一个暂时对象取代命名变量，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。比如：

std::thread my_thread(background_task());

声明了一个函数my_thread。这个函数有一个參数（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。这时能够通过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）能够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，它同意使用拒不函数，捕捉局部变量，避免传入參数。上面样例能够写成

std::thread my_thread([](
		do_something();
		do_something_else();
	});

一旦你開始你的线程，你必须显示的决定是否等待它结束（调用join）或者让它独立同意（调用detach）。假设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，这很重要。

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，假设你分离它。在线程对象析构后它还可能执行。

假设你不等待线程结束。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种问题。（在《Linux多线程server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。

以下看这个样例：

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();
}

在这个样例中。新线程在oops函数终止后可能还会执行（分离了新线程），假设线程还在执行，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。假设使用可调用类型对象（callable object）。那么把对象拷贝到对象里，原始对象马上销毁。可是，此时你还要注意对象是否包括指针或引用。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运行结束（在函数内调用join等待线程）。