C++ 多线程

1.1 并发、进程、线程的基本概念

1.1.1并发

两个或多个任务（独立的活动）同时发生：一个程序同时执行多个独立的任务。
单核CPU由操作系统调度，单时间片内只运行一个程序，进行任务切换，实现同时运行多个任务的假象，切换上下文有时间开销，切换回来要复原。
多核心CPU能够真正的实现并行执行任务（硬件并发）

1.1.2 线程

每个进程都有一个唯一的主线程，当运行可执行程序时，产生了一个进程后，主线程就随着进程启动。实际是进程的主线程来调用这个main函数的代码，线程是用来执行代码的，可以理解为一条代码的通路，每创建一个新的线程，同一时刻就可以多干一个不同的任务。
多线程不是越多越好，每个线程都需要一个独立的堆栈空间（1M），线程之间的切换需要保存很多中间状态，切换会耗费本该属于程序运行的时间。

1.1.3 并发的实现方法

两个或更多的任务同时发生
实现并发的手段：

1. 多进程并发
   进程间通信：管道、文件、消息队列、共享内存、socket通信
2. 多线程并发
   单个进程中创建多个线程，线程是轻量级的进程，每个线程都有自己独立的运行路径，但是同一进程中的所有线程共享进程的地址空间，全局变量、指针、引用都可以在线程之间传递。使用多线程的开销小于多进程。

共享内存带来数据一致性的问题。
多进程和多线程虽然可以同时使用，但是建议优先考虑多线程而不是多进程。

1.2 C++11新标准线程库

不同平台下 创建线程多线程函数：
windows：CreateThread(), _beginthread(), _beginthredexe()
Linux：pthread_create()
临界区，互斥量，以往多线程代码不能跨平台。

从C++11新标准，增加了对多线程的支持，意味着可移植性（跨平台）。

2. 线程启动、结束、创建多线程

多线程也从函数开始执行，到函数运行结束就结束，主线程执行完毕，整个进程也执行完毕。

2.1.1 使用函数创建线程

包含头文件 <thread>

thread是std标准库中的类，需要std::thread

thread mytobj(myprint); 创建线程，线程执行入口函数myprint，子线程熊myprint开始执行
join();加入，主线程阻塞，等待子线程执行完毕，主线程和子线程汇合，才会继续执行
detach();分离，主线程和子线程分离，各自执行各自程序代码。主线程不需要等待子线程执行完毕，一旦detach后，与这个主线程关联的thread对象就会失去和主线程的关联，此时子线程就会驻留在后台运行，由守护进程负责清理相关的资源。

一旦调用detach后不能再调用join，一般使用join
joinable()判断是否成功使用了join()或者detach()，返回true或者false

2.1.2使用类的可调用对象创建线程

class TA {
  public:
    TA() {
        m_i = 0;
        cout << "TA默认构造函数" << endl;
    }
    TA(int &val) : m_i(val) { cout << "TA有参构造函数" << endl; }
    TA(const TA &ta) : m_i(ta.m_i) { cout << "TA拷贝构造函数" << endl; }
    ~TA() { cout << "TA析构函数" << endl; }

    // 不能带参数
    void operator()() {
        cout << "子线程开始运行了" << endl;
        cout << "子线程结束运行了" << endl;
    }
    int m_i;
};

int main(){
    Ta ta;
    thread mytobj(ta);	// ta: 可调用对象
    mytobj.join();
    cout << "hello word" << endl;
}

对象实际是被复制到线程中去的，执行完主线程后，ta被销毁，但是复制到线程中的ta对象依然还是存在。

2.1.3使用lambda表达式创建线程

 // 使用lambda表达式
    auto mylambdat = [] {
        cout << "线程开始执行" << endl;
        cout << "线程接受执行" << endl;
        cout << "线程接受执行" << endl;
        cout << "线程接受执行" << endl;
        cout << "线程接受执行" << endl;
        cout << "线程接受执行" << endl;
    };
    thread mytobj(mylambdat);
    //mytobj.join();
    mytobj.detach();

to be continue....