C++11 并发编程教程 - Part 1 : thread 初探（bill译）

C++11 引入了一个新的线程库，包含了用于启动、管理线程的诸多工具，与此同时，该库还提供了包括互斥量、锁、原子量等在内的同步机制。在这个系列的教程中，我将尝试向你们展现这个新库提供的大部分特性。

   为了可以编译本文的示例代码，你须要有一个支持 C++11 的编译器，笔者使用的是 GCC4.6.1（你须要添加 "-std=c++11" 或 "-std=c++0x" 编译选项以启动 GCC 对 C++11 的支持）[译注：bill 的编译环境为 GCC4.6.3 + codeblocks 10.05 + Ubuntu 12.04，所使用的编译选项为 "-std=gnu++0x"]。

启动线程

   启动一个新的线程很是简单，当你建立一个 std::thread 的实例时，它便会自行启动。建立线程实例时，必须提供该线程将要执行的函数，方法之一是传递一个函数指针，让咱们以经典的 "Hello world" 来阐释这一方法：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

#include <thread> #include <iostream> void  hello(){     std::cout <<  "Hello from thread "  << std::endl; } int  main(){     std::thread t1(hello);     t1.join();     return  0; }

   全部的线程工具均置于头文件 <thread> 中。这个例子中值得注意的是对函数 join() 的调用。该调用将致使当前线程等待被 join 的线程结束（在本例中即线程 main 必须等待线程 t1 结束后方可继续执行）。若是你忽略掉对 join() 的调用，其结果是未定义的 —— 程序可能打印出 "Hello from thread" 以及一个换行，或者只打印出 "Hello from thread" 却没有换行，甚至什么都不作，那是由于线程main 可能在线程 t1 结束以前就返回了。

区分线程

   每一个线程都有惟一的 ID 以便咱们加以区分。使用 std::thread 类的 get_id() 即可获取标识对应线程的惟一 ID。咱们可使用 std::this_thread 来获取当前线程的引用。下面的例子将建立一些线程并使它们打印本身的 ID：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

#include <thread> #include <iostream> #include <vector> void  hello(){     std::cout <<  "Hello from thread "  << std::this_thread::get_id() << std::endl; } int  main(){     std::vector<std::thread> threads;     for(int  i = 0; i < 5; ++i){         threads.push_back(std::thread(hello));     }     for(auto&  thread  : threads){         thread.join();     }     return  0; }

   依次启动线程并将他们存入 vector 是管理多个线程的经常使用伎俩，这样你即可以轻松地改变线程的数量。回到正题，就算是上面这样短小简单的例子，也不能判定其输出结果。理论状况是：

1 2 3 4 5

Hello from thread 140276650997504 Hello from thread 140276667782912 Hello from thread 140276659390208 Hello from thread 140276642604800 Hello from thread 140276676175616

   但实际上（至少在我这里）上述状况并不常见，你极可能获得的是以下结果：

1 2 3 4

Hello from thread Hello from thread Hello from thread 139810974787328Hello from thread 139810983180032Hello from thread 139810966394624 139810991572736 139810958001920

   或者更多其余的结果。这是由于线程之间存在 interleaving 。你没办法控制线程的执行顺序，某个线程可能随时被抢占，又由于输出到 ostream 分几个步骤（首先输出一个 string，而后是 ID，最后输出换行），所以一个线程可能执行了第一个步骤后就被其余线程抢占了，直到其余全部线程打印完以后才能进行后面的步骤。

使用 Lambda 表达式启动线程

   当线程所要执行的代码很是短小时，你没有必要专门为之建立一个函数，取而代之的是使用 Lambda表达式。咱们能够很轻易地将上述例子改写为使用 Lambda 表达式的形式：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

#include <thread> #include <iostream> #include <vector> int  main(){     std::vector<std::thread> threads;     for(int  i = 0; i < 5; ++i){         threads.push_back(std::thread([](){             std::cout <<  "Hello from thread "  << std::this_thread::get_id() << std::endl;         }));     }     for(auto&  thread  : threads){         thread.join();     }     return  0; }

   如上，咱们使用了 Lambda 表达式替换掉原来的函数指针。毋庸置疑，这段代码和以前使用函数指针的代码实现了彻底相同的功能。

下篇

   在本系列的下一篇文章中，咱们将看到如何使用锁机制保护咱们的并发代码。