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24、如何在C++中创建和管理线程？【中高频】 -

news 2025/10/14 10:39:22

创建线程对象：

  //无参构造，该线程对象没有关联任何线程函数，也就是它没有启动任何线程:
  thread t1;
  //... 
  t1 = thread(func, 10);//移动构造（调用移动赋值函数）
  t1.join();
  
  //含参构造
  thread t1(func1, 1, 10);
  
  //thread 提供了移动构造函数，能够用一个右值线程对象来构造一个线程对象,以下两种都是 移动构造:
  thread t3 = thread(func, 4, 20);   // 创建匿名函数对象，赋值给 t3 （调用移动赋值函数）
  thread t4(std::move(thread(func, 10, 20))); // 显式move （调用移动构造函数）

成员函数：

join和detach都用于回收线程资源
- join 函数
  - 功能是 连接一个已经终止的线程，并回收它的资源（调用一次，只能回收一个线程）。
  - 阻塞函数：调用它的线程会一直阻塞，直到对应的线程终止并被 join 函数回收，原线程才会继续执行。
  - 任意一个线程都可以使用 join 来回收其他线程，但一般在主线程中使用

  #include <iostream>
  #include <thread>
  using namespace std;
  
  void func()
  {
     for(int i = -10; i > -20; i--)
      {
          cout << "from func():" << i << endl;
      }
  }
  
  int main()			//主线程
  {
  	thread t(func);	//子线程
  	t.join();		//等待子线程结束后才进入主线程
  	cout << "mian()" << endl;
      cout << "mian()" << endl;
      cout << "mian()" << endl;
  	return 0;
  }

detach函数
- 功能是分离一个线程，也就是当调用detach的线程对象终止时，它的资源会自动被系统回收，而不是被其他线程回收。
- 非阻塞地回收线程

  #include <iostream>
  #include <thread>
  using namespace std;
  
  void func()
  {
     for(int i = -10; i > -20; i--)
      {
          cout << "from func():" << i << endl;
      }
  }
  
  int main()			//主线程
  {
  	cout << "mian()" << endl;
      cout << "mian()" << endl;
      cout << "mian()" << endl;
  	thread t(func);	//子线程
  	t.detach();		//分离子线程，让系统自动回收
  	return 0;
  }

joinable函数：
- bool类型函数，它会表示当前的线程是否是可执行线程（能被join或者detach）
  - 1 -> 表示可以join或者detach
  - 0 -> 表示已经可以join或者detach，不可再重复回收了
- 可以通过 joinable()函数判断线程是否是有效的，如果是以下任意情况，则线程无效：
  - 线程对象没有关联函数
  - 线程对象的状态已经转移给其他线程对象
  - 线程已经调用join 或者detach结束

在这里插入图片描述

创建线程对象后，如果向启动线程的话，必须要提供线程关联函数。线程函数一般情况下可按照以下四种方式提供：
- 函数指针
- lambda表达式
- 函数对象
- 包装器（function）

void ThreadFunc(int a) {
	cout << "Thread1" << a << endl;
}

void T()
{
	cout << "hello" << endl;
}

class TF
{
public:
	void TT()
	{
		cout << "NI" << endl;
	}
	void operator()()
	{
		cout << "Thread3" << endl;
	}
};

int main()
{
	// 线程函数为函数指针
	thread t1(ThreadFunc, 10);

	// 线程函数为lambda表达式
	thread t2([] {cout << "Thread2" << endl; });

	// 线程函数为函数对象
	TF tf;
	thread t3(tf);
	thread t5(&TF::TT, TF());

	//线程函数为包装器
	function<void()> t = T;
	thread t4(t);

	t1.join();
	t2.join();
	t3.join();
	t4.join();
	t5.join();
	cout << "Main thread!" << endl;
	return 0;
}

禁止拷贝线程对象：thread类不允许拷贝构造以及赋值，但是可以移动构造和移动赋值，即一个线程对象关联的线程的状态转移给其他线程对象，转移期间不影响线程的执行
线程函数参数
- 线程函数的参数是以 值拷贝 的方式拷贝到线程栈空间中的，实际引用的是线程栈中的拷贝，而不是外部实参。所以，即使参数是引用类型，最后也不能把改变后的结果带到外面。
- 注意：如果线程参数是类成员函数时，必须将this作为线程函数参数