boost--線程

 一、thread的使用

  boost的thread包含了線程建立、使用、同步等內容，使用thread須要包含頭文件"boost\thread.hpp"。

  thread中使用了須要編譯的thread庫，因此還須要添加thread庫到項目附加庫目錄，在linux下連接thread庫時還須要使用-lpthread選項來連接posix線程庫。

  定義一個thread對象後，線程就開始執行。thread構造函數的第一個參數是一個函數或函數對象或function對象，剩餘參數是傳遞給執行函數或函數對象的參數, 若是但願是引用傳遞的話則須要配合使用ref。

  成員函數join()和timed_join()能夠用來阻塞等待線程執行結束，其中timed_join()能夠指定等待時間。成員函數detach()的功能相似於posix的pthread_detach()：建立一個線程後默認的狀態是joinable, 若是一個線程結束運行但沒有被join，會有一部分資源沒有被回收。能夠在建立線程後調用detach()將線程執行體分離，這樣該線程運行結束後會自動釋放全部資源，而沒必要使用join來阻塞等待線程結束。調用detach()將線程執行體分離後，成員函數joinable()會返回false，即線程的狀態是非狀態是非joinable。

  須要注意的是thread對象時不可拷貝的。

#include "boost\thread.hpp"

void PrintThreadFunc(const int& n, const string& str)
{
    cout << str << n << endl;
}

int main()
{    
    int n1 = 1;
    string str1 = "hello";
    boost::thread t1(PrintThreadFunc, ref(n1), ref(str1));

    int n2 = 2;
    string str2 = "boost";
    function<void()> fun = bind(PrintThreadFunc, ref(n2), ref(str2));
    boost::thread t2(fun);

    t1.timed_join(boost::posix_time::seconds(1)); //最多等待1秒
    t2.join(); //一直等待

    return 0;
}

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 二、線程的一些操做

  能夠調用成員函數get_id()得到線程ID，線程ID提供了比較操做符和流輸出操做，所以能夠做爲標準容器的元素。當一個線程的狀態是joinable的，那麼能夠調用成員函數get_id()得到線程ID，線程ID提供了比較操做符和流輸出操做，所以能夠做爲標準容器的元素。若是調用了成員函數detach()將線程執行體分離，那麼get_id()得到的線程ID與靜態函數thread::id()的返回值相同。

  靜態函數this_thread::get_id()能夠得到當前線程的線程ID。

  靜態函數thread::this_thread::sleep()可讓當前線程睡眠一段時間或到指定時間，

  靜態函數thread::hardware_concurrency()能夠得到當前CPU的內核數量。

  靜態函數this_thread::yield()指示當前線程放棄時間片，容許其餘線程運行。

    boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::seconds(2)); //睡眠2秒
    cout << boost::this_thread::get_id() << endl; //輸出當前線程ID
    cout << boost::thread::hardware_concurrency() << endl; //輸出CPU核心數
    boost::this_thread::yield(); //放棄當前CPU時間

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　c++11中也有對應的操做，eg：

std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); //睡眠5秒
std::this_thread::sleep_for(4ms); //睡眠4毫秒，須要引用命名空間：using namespace std::chrono

 三、線程中斷

  thread的成員函數interrupt()設置正在執行的線程被中斷，被中斷的線程會拋出一個thread_interrupted異常，它不是std::exception或boost::exception的子類。thread_interrupted異常應該在線程執行函數裏捕獲並處理，以下所示，若是沒有捕獲處理這個異常，默認的動做是終止線程。

void ThreadFun()
try
{
    //函數體
}
catch (boost::thread_interrupted&)
{
    //異常處理
}

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  線程其實不是任意時刻都能被中斷的，只有當線程執行到中斷點的時候才被中斷，thread中的中斷點有：thread::join()系列函數、thread::sleep()函數、condition_variable::wait()系列函數、this_thread::interruption_point()函數，其中this_thread::interruption_point()函數表示執行到本函數的時候就能夠被中斷。

  缺省狀況下線程都是容許中斷的，this_thread::interruption_enabled()函數能夠檢測當前線程是否容許中斷，this_thread::interruption_requested()用來檢測當前線程是否被要求中斷。this_thread中的disable_interruption類是一個RAII類型的對象，它在構造的時候關閉線程的中斷，析構的時候恢復線程的中斷狀態。

 四、線程組

  線程組thread_group用於管理一組建立的線程，成員函數create_thread()能夠建立thread對象並運行線程，也能夠建立thread對象後使用成員函數add_thread()來加入線程組。成員函數create_thread()的聲明以下：

template<typename F> thread* create_thread(F threadfunc);

  成員函數remove_thread()能夠刪除線程組裏的thread對象，成員函數join_all()用來等待全部的thread對象，成員函數interrupt_all()用來中斷全部的thread對象。

  使用示例：

 boost::thread_group tg; int n1 = 0; tg.create_thread(bind(ThreadFun1, n1, "c++")); int n2 = 0; tg.create_thread(bind(ThreadFun2, n2, "python")); tg.join_all();

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五、future

  若是想要得到線程函數的返回值，可使用future範式。

六、call_once()

  call_once()用來設置在多線程環境下指定的函數只被調用一次。

七、C++11中的線程

#include <thread>
void foo(int x)
{
    x = 0;
}

void bar(int& x)
{
    x = 0;
}

int main()
{    
    int n1 = 50, n2 = 100;
    std::thread first(foo, n1);
    std::thread second(bar, ref(n2));

    first.join(); //first.detach();
    second.join(); //second.detach();

    cout << n1 << endl; //n1爲50
    cout << n2 << endl; //n2爲0

    return 0;
}

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  須要注意的幾點：

   ①、可執行的thread對象必須在他被銷燬以前被主線程join（調用thread對象的join()）或者將其設置爲 detached（調用thread對象的detach），不然會產生abort。

   ②、若是使用函數對象做爲thread的參數的話，直接傳入臨時對象會出錯，能夠定義一個對象傳入或者使用lambda表達式：

class CTask
{
public:
    void operator()()
    {
        int a = 0;
    }
};

//std::thread th1(CTask()); //直接傳入臨時對象會出錯
CTask task;
std::thread th1(task);
th1.join();

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   ③、傳遞給線程函數的參數是先保存在於一箇中轉站中，當函數執行的時候再傳給函數的形參，而這個時候傳遞的參數指向的值頗有可能已經失效，因此，對於線程函數傳遞的參數應該與形參類型相同，而不是再進行轉換：

void task(int& a, string str)
    {

    }

    int iNum = 0;
    char* pStr = new char[100];
    strcpy(pStr, "test");
    //std::thread th(task, 5, std::ref(iNum), pStr); //不該該直接傳入pStr，防止task中還未對參數str初始化成功pStr已被釋放。
    std::thread th(task, std::ref(iNum), string(pStr)); //應該傳入對應類型
    delete[] pStr;
    th.join();

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   ④、若是線程函數的參數是引用的話傳入時還須要使用ref包住傳入的參數，不然也是值傳遞。