C++在CentOS上的多线程配置指南 - 问答

1. 更新系统与安装必要工具
首先，确保CentOS系统为最新状态，避免因软件包过时导致兼容性问题：

sudo yum update

安装开发工具集（包含gcc、g++、make等基础编译工具）和C++标准库依赖：

sudo yum groupinstall "Development Tools"
sudo yum install glibc-devel

安装pthread库（POSIX线程库，C++多线程编程的核心依赖）：

sudo yum install pthread-devel

2. 验证编译器与C++11支持
确认g++编译器已安装（CentOS 7及以上版本默认安装）：

g++ --version

建议使用GCC 4.8及以上版本（CentOS 7默认GCC 4.8.5支持C++11，CentOS Stream 9及以上版本GCC版本更高）。若需升级GCC，可通过Software Collections (SCL) 或源码编译安装。

3. 编写简单的C++多线程程序
创建一个测试文件（如test_threads.cpp），使用C++11标准库的<thread>实现多线程：

#include <iostream>
#include <thread>

void helloFunction() {
    std::cout << "Hello from a thread!" << std::endl;
}

int main() {
    std::thread t(helloFunction); // 创建线程
    t.join(); // 主线程等待子线程结束
    std::cout << "Hello from the main function!" << std::endl;
    return 0;
}

进阶示例：创建多个线程并行执行任务（展示线程管理）：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>

void task(int id) {
    std::cout << "Task " << id << " is running in thread " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
}

int main() {
    const int num_threads = 5;
    std::vector<std::thread> threads;
    for (int i = 0; i < num_threads; ++i) {
        threads.emplace_back(task, i); // 创建并启动线程
    }
    for (auto& t : threads) {
        t.join(); // 等待所有线程结束
    }
    std::cout << "All tasks completed." << std::endl;
    return 0;
}

4. 编译多线程程序
使用g++编译时，必须添加两个关键选项：

-std=c++11：启用C++11标准（支持<thread>、<mutex>等头文件）；
-pthread：链接POSIX线程库，定义_REENTRANT宏以确保线程安全。
编译命令示例：

g++ -std=c++11 -pthread test_threads.cpp -o test_threads

5. 运行与验证程序
执行生成的可执行文件，观察输出结果（线程执行顺序可能随机，体现并行性）：

./test_threads

预期输出（示例）：

Hello from a thread!
Hello from the main function!
Task 0 is running in thread 140123456789000
Task 1 is running in thread 140123448396304
Task 2 is running in thread 140123439903608
Task 3 is running in thread 140123431510912
Task 4 is running in thread 140123423118216
All tasks completed.

6. 基础线程管理与同步（进阶）

线程同步：使用std::mutex保护共享资源，避免数据竞争。示例如下：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex mtx; // 互斥锁
int shared_data = 0;

void increment() {
    mtx.lock(); // 加锁
    ++shared_data;
    std::cout << "Thread " << std::this_thread::get_id() << ": shared_data = " << shared_data << std::endl;
    mtx.unlock(); // 解锁
}

int main() {
    std::thread t1(increment);
    std::thread t2(increment);
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

线程RAII：使用std::lock_guard自动管理锁的生命周期，避免忘记解锁：

#include <mutex>
#include <thread>

std::mutex mtx;
int counter = 0;

void safe_increment() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 构造时加锁，析构时自动解锁
    ++counter;
}

int main() {
    std::thread t1(safe_increment);
    std::thread t2(safe_increment);
    t1.join();
    t2.join();
    std::cout << "Counter: " << counter << std::endl;
    return 0;
}

7. 系统级优化建议

内存优化：调整swappiness值（降低Swap使用频率），提升多线程内存访问性能：
```
echo 'vm.swappiness=10' | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
sudo sysctl -p
```
CPU调度：使用nice命令调整进程优先级（如nice -n -10 ./your_program提升优先级），或通过taskset绑定线程到特定CPU核心（如taskset -c 0,1 ./your_program）。
磁盘I/O优化：使用fio工具测试磁盘性能，选择合适的文件系统（如XFS），并开启noatime挂载选项减少元数据操作。
网络优化：调整TCP参数（如net.core.somaxconn增加连接队列长度），使用多队列网卡提升网络吞吐量。

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