Linux C++如何实现多线程并发

在Linux环境下使用C++实现多线程并发，主要依赖于C++11标准库中的<thread>头文件。以下是一个简单的示例，展示了如何创建和使用多个线程：

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

// 线程函数
void threadFunction(int id) {
    std::cout << "Thread " << id << " is running." << std::endl;
}

int main() {
    const int numThreads = 5;
    std::vector<std::thread> threads;

    // 创建线程
    for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
        threads.emplace_back(threadFunction, i);
    }

    // 等待所有线程完成
    for (auto& t : threads) {
        t.join();
    }

    std::cout << "All threads have finished." << std::endl;
    return 0;
}

代码解释

1. 包含头文件：

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

   • <iostream>：用于输入输出操作。
   • <thread>：提供线程相关的功能。
   • <vector>：用于存储线程对象。

2. 线程函数：

   void threadFunction(int id) {
       std::cout << "Thread " << id << " is running." << std::endl;
   }
   

   • 这个函数将在每个线程中执行。

3. 创建线程：

   for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
       threads.emplace_back(threadFunction, i);
   }
   

   • 使用std::thread创建线程，并将线程函数和参数传递给它。
   • emplace_back直接在vector中构造std::thread对象。

4. 等待线程完成：

   for (auto& t : threads) {
       t.join();
   }
   

   • join()方法会阻塞调用线程，直到对应的线程完成执行。

注意事项

1. 线程安全：在多线程环境中，对共享资源的访问需要进行同步，以避免数据竞争。可以使用互斥锁（std::mutex）、条件变量（std::condition_variable）等同步机制。

2. 异常处理：在线程函数中抛出的异常需要妥善处理，否则可能导致程序崩溃。

3. 资源管理：确保在所有线程完成后释放资源，避免内存泄漏。

示例：使用互斥锁保护共享资源

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

std::mutex mtx; // 全局互斥锁

void threadFunction(int id) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 自动管理锁
    std::cout << "Thread " << id << " is running." << std::endl;
}

int main() {
    const int numThreads = 5;
    std::vector<std::thread> threads;

    for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
        threads.emplace_back(threadFunction, i);
    }

    for (auto& t : threads) {
        t.join();
    }

    std::cout << "All threads have finished." << std::endl;
    return 0;
}

在这个示例中，std::lock_guard用于自动管理互斥锁的生命周期，确保在离开作用域时自动释放锁。

通过这些基本步骤和注意事项，你可以在Linux环境下使用C++实现多线程并发。