c++11 线程:让你的多线程任务更轻松
英文原文:C++ 11 Threading: Make your (multitasking) life easier
转载:http://www.oschina.net/translate/cplusplus-11-threading-make-your-multitasking-life
介绍
本文旨在帮助有经验的Win32程序员来了解c++ 11线程库及同步对象 和 Win32线程及同步对象之间的区别和相似之处。
在Win32中,所有的同步对象句柄(HANDLE)是全局句柄.它们可以被共享,甚至可以在进程间复制。在C++11中,所有的同步对象都是栈(stack)对象,这意味着它们必须是可“分离(detached)”的(如果支持“分离”的话)以便能够被栈框架(stack frame)所析构。如果大量对象应该分离而你没有,那么它们便会无法实现自己的行动,而毁掉你的原本计划。(译者注:在pthread中,线程有joinable和unjoinable之分,具有joinable的线程在线程结束时,不会清空该线程所占用的栈空间,通常的做法是在pthrea_create创建线程后,再调用pthread_join(有点waitforsingleobject的意思)才会清空,而unjoinable的属性的线程在线程结束时,就会自动清空所占用空间)
所有的c++11同步对象都有一个native_handle()成员,它返回具体实现句柄(在win32,它就是一个handle)
背景知识
我也是c++11线程的新手。你需要自己去了解win32同步相关知识。这里可能不是合适的同步技术的教程,而是一个C++11机制的快速引导,以便对你所指定的计划有所帮助。
简单成就完美
一个简单例子:启动一个线程,然后等它结束:
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void foo()
{
}
void func()
{
std:: thread t(foo); // Starts. Equal to CreateThread.
t.join(); // Equal to WaitForSingleObject to the thread handle.
}
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与win32线程不同,你可以在这里传递参数:
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void foo( int x, int y)
{
// x = 4, y = 5.
}
void func()
{
std:: thread t(foo,4,5); // Acceptable.
t.join();
}
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这样,通过传递‘this’指针给std::thread让成员函数成为一个线程,变成了一件很简单的事情.如果std::thread得以析构,而你没有调用join(),它将会异常终止。脱离c++封装运行线程:
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void foo()
{
}
void func()
{
std:: thread t(foo);
// 在这里已经调用了detach方法,c++对象从win32对象中脱离出来,如果此时还调用join方法,就会抛出std::system_error()
t.detach();
}
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除了join(),detach()方法,还有joinable(),get_id(),sleep_for(),sleep_until().它们都是自解释的,很好理解。
使用互斥(Mutex)
std::mutex与win32的临界区(cirtical section)很类似。lock()如同EnterCriticalSection,unlock如同LeaveCriticalSection,try_lock则像TryEnterCriticalSection。
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std::mutex m; int j = 0;
void foo()
{
m.lock(); // 进入临界区域
j++;
m.unlock(); // 离开
}
void func()
{
std:: thread t1(foo);
std:: thread t2(foo);
t1.join();
t2.join();
// j = 2;
} |
如上,你在lock一个 std::mutex 对象之后必须解锁(unlock)。如果你已经对其加锁,你不能再次lock。这与win32 不同,如果你已经在临界区(critical section)里,再次 EnterCriticalSection不会失败,但是会增加一个计数。
前面提到不能对std::mutex重复lock。这里有std::recursive_mutex(谁发明的这名字),它的行为则与临界区(critical section)相似,可以重复lock。
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std::recursive_mutex m; void foo()
{
m.lock();
m.lock(); // now valid
j++;
m.unlock();
m.unlock(); // don't forget!
}
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此外,还有 std::timed_mutex, std::recursive_timed_mutex,他们提供 try_lock_for/ try_lock_until方法,允许你等待一个lock,直到超时,或者达到定义的时间。