## 目錄 - [目錄](#目錄) - [簡介](#簡介) - [執行緒的使用](#執行緒的使用) - [執行緒的建立](#執行緒的建立) - [執行緒的方法和屬性](#執行緒的方法和屬性) - [std::jthread (C++20)](#stdjthread-c20) - [stop_token (C++20)](#stop_token-c20) - [總結](#總結) - [Ref](#ref) ## 簡介 本文主要介紹了標準庫中的執行緒部分。執行緒是目前多核程式設計裡面最重要的一部分。 與程序程序相比，其所需的資源更少，執行緒之間溝通的方法更多； 他們之間的區別可以比較簡明用以下幾點概括[1]： 1. 程序是資源分配的最小單位，執行緒是CPU排程的最小單位；也就是說程序之間的資源是相互隔離，而執行緒之間的是可以相互訪問的。 2. 執行緒的存在依賴於程序，一個程序可以保護多個執行緒； 3. 程序出現錯誤不會影響其他程序，但是一個執行緒出現錯誤，會影響同一程序下的所有執行緒。 ## 執行緒的使用 ### 執行緒的建立 一般使用`std::thread`建立一個執行緒。`std::thread`支援輸入一個函式物件，及一些引數，類似於`std::bind`，不過沒有佔位符。 最常見，最簡單的是對輸入一個匿名函式作為引數： ```c++ std::thread t1([]() { std::cout << "Hello World" << std::endl; }); t1.join(); ``` 需要注意的是，在使用多執行緒的時候，如果使用類似於`std::cout << "Hello World" << std::endl;`的語句，容易造成輸出的混亂。比如 ```C++ std::thread t1([]() { std::cout << "Hello World1" << std::endl; }); std::thread t2([]() { std::cout << "Hello World2" << std::endl; }); t1.join(); t2.join(); ``` 以上程式碼，我們一般來說期望的輸出是  但是，在一些情況下，它還會以以下的方法輸出  造成這個的原因很簡單，因為`"Hello World"`和`std::endl`的輸出是分開的，所以他們之間可能被插入其他的輸出。為了解決這個問題。一般會使用一個完整的字串進行輸出，但是C++在格式化這一方面做的比較差（`C++20`的`format`庫看起來還不錯），所以一般情況下會使用`printf`輸出。 ### 執行緒的方法和屬性 1. `joinable()`判斷執行緒是否可連線（可執行執行緒）的，有以下情況的，為不可連線的： 1. 構造時，`thread()`沒有引數； 2. 該物件的執行緒已經被移動了； 3. 該執行緒已經被`join`或`detach`； 2. `get_id()` 返回執行緒的ID； 3. `native_handle()` 返回`POSIX`標準的執行緒物件； 4. `join()` 等待執行緒執行完成； 5. `detach()` 分離執行緒，分離後物件不再擁有執行緒。該執行緒結束後，會自動回收記憶體。（並不會開啟另一個程序）； 6. `swap()` 交換物件的執行緒。 ### std::jthread (C++20) 除了常用的`std::thread`外，標準庫還存在著另一個可以建立執行緒的類，`std::jthread`。他們之間的差別比較明顯的就是，`std::jthread`會在解構的時候判斷執行緒是否還在執行`joinable`，如果還在執行則自動呼叫`request_stop`和`join`。 除此之外，`std::jthread`還提供了一個內建的`std::stop_token`。可以通過執行緒函式的第一個引數來獲取（如果函式的第一個引數型別為`std::stop_token`）。 可以通過`get_stop_source`、`get_stop_token`、`request_stop`等方法來對其進行操作。 ### stop_token (C++20) `stop_token`類似於一個訊號，告訴執行緒是否到了結束的時候。和`stop_source`一起使用。`stop_token`用來獲取是否退出（讀），而`stop_source`用來請求推出（讀寫）。其方法： 1. `request_stop` 請求退出 2. `stop_requested` 獲取是否已經請求退出 3. `stop_possible` 獲取是否可以請求退出 樣例： ```C++ void thread_func(std::stop_token token) { int data = 0; while (!token.stop_requested()) { printf("%d\n", data); data++; std::this_thread::sleep_for(1s); } printf("Exit\n"); } int main() { std::jthread mythread(thread_func); std::this_thread::sleep_for(4s); return 0; } ``` 輸出：  ## 總結 本次講述了執行緒建立的一些方法，可以看到相比較C語言而言，由於C++11提出的函式物件（普通函式、匿名函式，`std::bind`的輸出等）使得執行緒的建立更加的方便。 下一次將講述執行緒之間的通訊。在C++中，執行緒之間的通訊方法和C語言提供的類似，不過是將其包裝了一下。 ## Ref [1] https://www.zhihu.com/question/