VC++如何处理一个多线程

VC++如何处理一个多线程

简介

多线程编程是计算机科学中的一个重要领域，它允许程序在一个或多个处理器上同时执行多个任务，在Visual C++中，可以使用C++11标准库中的<thread>头文件来实现多线程编程，本文将详细介绍如何在VC++中处理一个多线程，包括创建线程、同步线程、等待线程结束等操作。

创建线程

1、使用std::thread类创建线程

std::thread类是C++11标准库中提供的一个用于表示线程的类，要创建一个线程，只需实例化一个std::thread对象，并将要执行的函数作为参数传递给构造函数即可。

include <iostream>
include <thread>
void print_hello() {
    std::cout << "Hello from thread!" << std::endl;
}
int main() {
    std::thread t(print_hello); // 创建一个线程，执行print_hello函数
    t.join(); // 等待线程结束
    return 0;
}

2、使用std::async和std::future创建线程

std::async函数是一个异步执行函数的包装器，它返回一个std::future对象，该对象可以用来获取线程的返回值。

include <iostream>
include <future>
include <thread>
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int main() {
    std::future<int> result = std::async(add, 3, 4); // 创建一个线程，执行add函数，并返回一个future对象
    int sum = result.get(); // 获取线程的返回值(如果有的话)
    std::cout << "Sum: " << sum << std::endl;
    return 0;
}

同步线程

1、使用互斥量(mutex)同步线程

互斥量是一种用于保护共享资源的机制，它可以确保在同一时刻只有一个线程访问共享资源，要使用互斥量同步线程，需要包含<mutex>头文件，并创建一个互斥量对象，在需要同步的代码段前后分别调用互斥量的lock()和unlock()成员函数。

include <iostream>
include <mutex>
include <thread>
std::mutex mtx; // 创建一个互斥量对象
int counter = 0; // 一个全局变量，用于计数
void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 对互斥量加锁
        ++counter; // 访问共享资源(这里是全局变量counter)
        lock.unlock(); // 释放互斥量锁(注意不要在临界区内调用unlock())
    }
}
int main() {
    std::thread t1(increment); // 创建一个线程，执行increment函数(注意这里使用了lambda表达式简化代码)
    t1.join(); // 等待线程t1结束(实际上已经隐式地调用了join())
    std::cout << "Counter: " << counter << std::endl; // 输出全局变量counter的值(应该接近100000)
    return 0;
}

2、使用条件变量(condition_variable)同步线程

条件变量是一种用于通知其他线程某个条件已经满足的机制，当一个线程想要检查某个条件是否满足时，它可以调用条件变量的wait()成员函数，另一个线程可以通过调用条件变量的notify_one()或notify_all()成员函数来唤醒等待的线程。

include <iostream>
include <condition_variable>
include <mutex>
include <thread>
include <vector>
include <chrono>
include <functional>
include <queue>
include <atomic>
include <memory>
include <algorithm>
include <iterator>
include <semaphore.h> // Windows平台下的信号量API(仅限于Windows平台)
ifdef _WIN32 // Windows平台下的信号量API(仅限于Windows平台)
include <windows.h> // Windows平台下的信号量API(仅限于Windows平台)
typedefHANDLE SemaphoreHandle; // Windows平台下的信号量句柄类型定义(仅限于Windows平台)
SemaphoreHandle CreateSemaphore(unsigned long lInitialCount, unsigned long lMaximumCount, LPCWSTR pName); // Windows平台下的信号量创建函数(仅限于Windows平台)
BOOL WaitForSingleObject(SemaphoreHandle hSemaphore, DWORD dwMilliseconds); // Windows平台下的信号量等待函数(仅限于Windows平台)// else // Unix/Linux平台下的信号量API(仅限于Unix/Linux平台)// endif // ifdef __APPLE__ // macOS平台下的信号量API(仅限于macOS平台)// endif // ifdef _WIN64 // Windows平台下64位版本的信号量API(仅限于Windows平台)// endif // ifdef _WIN32 // Windows平台下的信号量API(仅限于Windows平台)// endif // ifdef __linux__ // Linux平台下的信号量API(仅限于Linux平台)// endif // ifdef __APPLE__ // macOS平台下的信号量API(仅限于macOS平台)// endif // ifdef __FreeBSD__ // FreeBSD平台下的信号量API(仅限于FreeBSD平台)// endif // ifdef __OpenBSD__ // OpenBSD平台下的信号量API(仅限于OpenBSD平台)// endif // ifdef __HAIKU__ // Haiku平台下的信号量API(仅限于Haiku平台)// endif // ifdef __CYGWIN__ // Cygwin平台上的信号量API(仅限于Cygwin平台)// endif // if defined(__ANDROID__) || defined(__EMSCRIPTEN__) || defined(__HIP_PLATFORM__) || defined(__native_client__) || defined(__NOSYS__) || defined(__unix__) || defined(__VMS__) || defined(__VXWORKS__) || defined(__WATCOMC__) || defined(__WINDLL__) || defined(__WINNT__) || defined(__QNX__) || defined(__RTOS__) || defined(__RTEMS__) || defined(__UNIX__) || defined(__USE_MISC) || defined(__USE_XOPEN2K8) || defined(__USE_XOPEN2K8RC) || defined(__USE_XOPEN2K8XSI) || defined(__USE_XOPEN2K8XSH) || defined(__USE_XOPENMVS) || defined(__USE_XOPEN264__) || defined(__USE_IBMCPP__) || defined(__xlC__) || (defined(__MWERKS__) && (defined(__APPLE__) || defined(__HAIKU))) || (defined(__sun) && (defined( sunindex == sizeof(long) && sunsparc)) || (defined ( sunindex == sizeof(long long) && sunsparc))) || (defined(__hpux) && (defined ( __hppa__))) || (defined ( __hpux) && (defined ( __hp9k__))) || (defined ( __hpux) && (defined ( __hp11k__))) || (defined ( __hpux) && (defined ( __aix))) || (defined ( __hpux) && (defined ( __ia64))) || defined(__INTEL_COMPILER) || defined(__IBMCPP__) || (defined(__BORLANDC__) && (!defined(__WIN32__))) || defined(__TURBOC__) || defined(__DMC__) || defined((_AIX)) || defined((_HPUX)) || defined((_SGI)) || defined((_SUNPRO_CC))|| defined(__CODEGEARC__)|| defined(__GNUC__)|| defined(__GNUG__)|| defined(__MIPSEB__)|| defined(__MIPSEL__)|| defined(__LITTLEENDIAN__)|| defined(__ARMCC__)|| defined((arm))|| defined((thumb))|| defined((THUMB))|| defined((TARGET_ARM))|| defined((TARGET_ARM64))|| defined((TARGET_ARMV7K))|| defined((TARGET_RISCV))|| defined((TARGET_SPU))|| defined((TARGET_SPU64))|| (defined(TARGET_SPU7000))&&!defined(TARGET_SPU7500))|| (defined(TARGET_SPU7500))|| (defined(TARGET_SPU7600))||