C++ boost thread库用法详细讲解

时间:2022-11-24 无水先生人气:0

一、说明

boost::thread的六种使用方法总结，本文初步介绍线程的函数、构造、执行的详细解释。

二、boost::thread的几个函数

函数	功能
join()	让主进程等待子线程执行完毕后再继续执行
get_id()	获得线程的 id 号
detach()	标线程就成为了守护线程，驻留后台运行
bool joinable()	是否已经启动，为 join（）

thread::join()是个简单暴力的方法，主线程等待子进程期间什么都不能做，一般情形是主线程创建thread object后做自己的工作而不是简单停留在join上。

thread::join()还会清理子线程相关的内存空间，此后thread object将不再和这个子线程相关了，即thread object不再joinable了，所以join对于一个子线程来说只可以被调用一次，为了实现更精细的线程等待机制，可以使用条件变量等机制。

1、可会合（joinable）：这种关系下，主线程需要明确执行等待操作，在子线程结束后，主线程的等待操作执行完毕，子线程和主线程会合，这时主线程继续执行等待操作之后的下一步操作。主线程必须会合可会合的子线程。在主线程的线程函数内部调用子线程对象的wait函数实现，即使子线程能够在主线程之前执行完毕，进入终止态，也必须执行会合操作，否则，系统永远不会主动销毁线程，分配给该线程的系统资源也永远不会释放。

2、相分离（detached）：表示子线程无需和主线程会合，也就是相分离的，这种情况下，子线程一旦进入终止状态，这种方式常用在线程数较多的情况下，有时让主线程逐个等待子线程结束，或者让主线程安排每个子线程结束的等待顺序，是很困难或不可能的，所以在并发子线程较多的情况下，这种方式也会经常使用。

三、构造

boost::thread有两个构造函数：

（1）thread()：构造一个表示当前执行线程的线程对象；

（2）explicit thread(const boost::function0<void>& threadfunc)：

boost::function0<void>可以简单看为：一个无返回(返回void)，无参数的函数。这里的函数也可以是类重载operator()构成的函数；该构造函数传入的是函数对象而并非是函数指针，这样一个具有一般函数特性的类也能作为参数传入，在下面有例子。

#include <boost/thread/thread.hpp> 
#include <iostream> 
void hello() 
{ 
        std::cout << 
        "Hello world, I''m a thread!" 
        << std::endl; 
} 
int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
        boost::thread thrd(&hello); 
        thrd.join(); 
        return 0; 
}

执行结果：

第二种情况：类重载operator()构成的函数创建线程

#include <boost/thread/thread.hpp> 
#include <boost/thread/mutex.hpp> 
#include <iostream> 
boost::mutex io_mutex; 
struct count 
{ 
        count(int id) : id(id) { } 
        void operator()() 
        { 
                for (int i = 0; i < 10; ++i) 
                { 
                        boost::mutex::scoped_lock 
                        lock(io_mutex); 
                        std::cout << id << ": " 
                        << i << std::endl; 
                } 
        } 
        int id; 
}; 
int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
        boost::thread thrd1(count(1)); 
        boost::thread thrd2(count(2)); 
        thrd1.join(); 
        thrd2.join(); 
        return 0; 
}

运算结果：

第三种情况：在类内部对static函数创建线程

#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <iostream> 
class HelloWorld
{
public:
 static void hello()
 {
      std::cout <<
      "Hello world, I''m a thread!"
      << std::endl;
 }
 static void start()
 {
  boost::thread thrd( hello );
  thrd.join();
 }
}; 
int main(int argc, char* argv[])
{
 HelloWorld::start();
 return 0;
}

注意：在这里start()和hello()方法都必须是static方法。因为static方法要比main方法提前加载，所以static方法不能调用一般方法，进一步说，static方法无法调用比它晚加载的方法，切记。调用时用HelloWorld::start()，说明start在定义类的时候就已经ready，无需在实例化后再调用。

第四种情况：使用boost::bind函数创建线程

#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <iostream> 
#include <boost/function.hpp>
class HelloWorld
{
public:
    void hello()
    {
        std::cout <<
            "Hello world, I''m a thread!"
            << std::endl;
    }
    void start()
    {
        boost::function0< void> f = boost::bind(&HelloWorld::hello, this);
        //或boost::function<void()> f = boost::bind(&HelloWorld::hello,this);
        boost::thread thrd(f);
        thrd.join();
    }
};
int main(int argc, char* argv[])
{
    HelloWorld hello;
    hello.start();
    return 0;
}

1）定义函数指针 boost::function0< void> f

2）该指针与HelloWorld::hello函数绑定， boost::bind(&HelloWorld::hello, this);

3）线程与函数指针绑定 boost::thread thrd(f);

4）按照常规，将对象实例化后，调用类函数。

运算结果：

第五种情况：在Singleton模式内部创建线程

#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <iostream> 
class HelloWorld
{
public:
 void hello()
 {
    std::cout <<
    "Hello world, I''m a thread!"
    << std::endl;
 }
 static void start()
 {
  boost::thread thrd( boost::bind  
                   (&HelloWorld::hello,&HelloWorld::getInstance() ) ) ;
  thrd.join();
 }
 static HelloWorld& getInstance()
 {
  if ( !instance )
      instance = new HelloWorld;
  return *instance;
 }
private: 
 HelloWorld(){}
 static HelloWorld* instance;
}; 
HelloWorld* HelloWorld::instance = 0; 
int main(int argc, char* argv[])
{
 HelloWorld::start();
 return 0;
}

此例将类对象实例化放在类内部函数中，因此无需显式实例化，就可以调用类内函数。值得研究消化。

第六种情况：在类外用类内部函数创建线程

#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <string>
#include <iostream> 
class HelloWorld
{
public:
 void hello(const std::string& str)
 {
        std::cout <<str<< std::endl;
 }
}; 
int main(int argc, char* argv[])
{ 
 HelloWorld obj;
 boost::thread thrd( boost::bind(&HelloWorld::hello,&obj,"Hello 
                               world, I''m a thread!" ) ) ;
 thrd.join();
 return 0;
}

线程如何带参数定义？本例就是参考方法！

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