std::thread_local

时间: 2023-08-23 07:14:58 浏览: 198

书中的 std::thread

在C++标准库中，`std::thread`是用于实现多线程编程的关键组件。它允许程序员在同一程序中创建并运行多个并发执行的线程。`std::thread`的使用通常涉及以下几个方面： 1. **线程创建**：创建一个新线程最简单的方式就是通过`std::thread`构造函数，传递一个可调用对象（如函数、函数指针或成员函数）以及它的参数。例如，如果你有一个名为`foo`的函数，你可以这样创建一个线程： ```cpp void foo(int arg) { // 函数体 } int main() { std::thread t(foo, 42); // 创建线程t，运行foo函数，传入参数42 t.join(); // 等待线程t结束 return 0; } ``` 2. **线程同步**：由于多个线程可能会同时访问同一资源，因此需要同步机制来确保数据一致性。C++提供了多种同步原语，如`std::mutex`（互斥锁）、`std::condition_variable`（条件变量）、`std::future`和`std::promise`（异步计算）。例如，使用`std::mutex`保护共享资源： ```cpp std::mutex m; void worker(std::mutex& m) { std::lock_guard<std::mutex> lock(m); // 在这里访问共享资源，m将保持锁定状态 } int main() { std::thread t1(worker, std::ref(m)), t2(worker, std::ref(m)); t1.join(); t2.join(); return 0; } ``` 3. **线程局部存储**：每个线程都有自己的内存空间，可以用来存储特定于线程的数据。`std::thread_local`关键字可以帮助声明线程局部变量。例如： ```cpp std::thread_local int thread_id = getThreadId(); // 每个线程有自己的thread_id void worker() { std::cout << "Thread ID: " << thread_id << std::endl; } int main() { std::thread t1(worker), t2(worker); t1.join(); t2.join(); return 0; } ``` 4. **线程交互**：有时需要线程间通信，例如通过`std::condition_variable`等待特定条件或唤醒其他线程。这在多线程编程中非常常见，特别是在生产者-消费者模型或任务队列中。 5. **线程Join与Detach**：`std::thread`对象有两种生命周期状态——joinable和detached。`join()`方法会阻塞当前线程直到目标线程结束，而`detach()`方法会将线程分离，使其继续独立运行，不再与`std::thread`对象关联。不安全地销毁joinable线程对象会导致未定义行为。 6. **线程优先级**：C++标准库没有提供直接设置线程优先级的接口。然而，在某些平台上（如Windows），可以通过特定的平台API来实现。 7. **Qt中的线程**：虽然标签是“qt c++”，但C++标准库的`std::thread`与Qt的线程类（如`QThread`）是不同的。Qt的线程模型更注重于事件驱动，适合处理UI更新和其他异步操作。两者各有优缺点，需要根据具体需求选择。 8. **性能考虑**：多线程可以提高程序性能，但过度使用或不当使用可能导致更高的上下文切换开销、竞争条件和死锁等问题。正确设计和优化多线程程序至关重要。以上是关于`std::thread`的基本概念和用法，但深入理解多线程编程还需要掌握更多高级概念，包括异常安全、线程池、资源管理等。在实际项目中，应结合具体需求和平台特性，合理使用`std::thread`以实现高效、可靠的并发代码。

引用[1]中的代码展示了如何在多线程中使用std::thread_local关键字来创建线程本地变量。std::thread_local关键字用于修饰变量，使得每个线程都拥有自己的变量副本。在引用[1]的代码中，thread_local int i=0;声明了一个线程本地变量i，并且在每个线程中都有自己的副本。在函数f中，通过i=newval;可以修改当前线程的i的值。在函数g中，通过std::cout<<i;可以输出当前线程的i的值。在main函数中，创建了三个线程t1、t2、t3，并分别传入不同的参数调用threadfunc函数。每个线程都会执行f(id)和g()函数，并输出对应的i的值。最后，通过std::cout<<i<<std::endl;输出主线程的i的值。引用[2]中的代码展示了另一个使用std::thread_local的例子。在这个例子中，Cls_A类被声明为线程本地变量x。每个线程都有自己的Cls_A对象。在func_0函数中，通过x.add()可以修改当前线程的x对象的数据，并通过std::cout输出当前线程的x对象的数据。在main函数中，创建了两个线程t1和t2，并分别调用func_0函数。每个线程都会输出自己的x对象的数据。引用[3]中的代码也展示了使用std::thread_local关键字的例子。在这个例子中，通过thread_local int x = 1;声明了一个线程本地变量x，并且每个线程都有自己的副本。在func函数中，通过循环修改当前线程的x的值，并输出当前线程的x的值。在main函数中，创建了两个线程t1和t2，并分别调用func函数。每个线程都会输出自己的x的值。综上所述，std::thread_local关键字用于创建线程本地变量，使得每个线程都有自己的变量副本。这样可以在多线程环境下独立地操作和修改变量，而不会相互干扰。

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std::thread_local

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