C++std::thread调用带参数和返回值的函数
一、线程调用的函数含有参数
多线程中的函数参数如果为引用必须使用std::ref（函数式编程的参数默认使用拷贝方式），多线程中的函数参数如果为IO（socket应该也需要，没有测试过）必须使用移动语义（std::move)，避免多个对象同时读写同一个IO缓冲
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#include <thread>
#include <iostream>
void fun(int& num) //参数为int&
{
while (num < 10)
std::cout << num++;
}
void fun2(int n)
{}
int main()
{
int num = 0;
std::thread t1(fun, std::ref(num));
std::thread t2(fun, std::ref(num));
std::thread t3(fun, num); // 值传递函数
t1.join();
t2.join();
t3.join();
std::cout << "\nnum:" << num;
return 0;
}
二、线程调用成员函数
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#include <iostream>
#include <thread>
class A
{
public:
void display(int a) { std::cout << a << '\n'; }
};
int main()
{
A a;
std::thread t(&A::display, a, 3); //第一个参数必须带&，第二个可带可不带(不带有些情况会报错)，第二个参数之后是调用函数的实参
t.join();
}
三、多线程执行含有返回值的函数，获取函数返回值
转载：C++ 中 async、packaged_task、promise 区别及使用
1.将函数的返回值设置为输出参数
2.使用lambda表达式获取函数返回值
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#include <iostream>
#include <thread>
int f(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
int result = 0;
std::thread* t;
t = new std::thread([&] { result = f(2, 3); });
t->join();
// 如果线程执行太慢，主线程执行cout的时候result没有计算出来会出问题
std::cout << result; //result = 5
return 0;
}
3.使用std::future、std::promise和packaged_task
std::async和std::future的使用
转载：C++STL 线程：Future, Promise and async()
std::async()与std::thread()最明显的不同就是async只是创建异步任务，不一定创建线程。async()默认创建线程，可以设置第一个参数来决定是否创建线程。
async函数原型
std::async(std::launch::deferred,func,...) //不创建线程，直到调用get()在主线程执行调用的入口函数
std::async(std::launch::async,func,...) //会创建线程，且立即执行
std::async(std::launch::async | std::launch::deferred,func,...) //和std::launch::async一样，创建线程
std::async(func,...) //和std::launch::async一样，创建线程
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//async的使用，配合future直接获取多线程中所调用函数的返回值
#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>
int f(int a, int b)
{
using namespace std::chrono_literals;
std::this_thread::sleep_for(5s); //睡眠五秒
return a + b;
}
int main()
{
std::future<int> retVal = std::async(f, 2, 4);
std::cout << "start" << '\n';
std::cout << retVal.get(); //会阻塞，即主线程需要子线程执行完从而得到返回值
std::cout << "end" << '\n';
return 0;
}
//async，future析构阻塞问题
#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>
int main()
{
auto sleep = [](int s) { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(s)); };
clock_t start = clock();
{
std::async(std::launch::async, sleep, 5); // 临时对象被析构，阻塞 5s
std::async(std::launch::async, sleep, 5); // 临时对象被析构，阻塞 5s
//auto f1 = std::async( std::launch::async, sleep, 5 );
//auto f2 = std::async( std::launch::async, sleep, 5 );
}
std::cout << (clock() - start) / CLOCKS_PER_SEC << std::endl;
return 0;
}
std::promise和std::future的使用
promise作为参数应该以引用的形式传入()，因此需要使用std::ref()
future和promise的作用是在不同线程之间传递数据。使用指针也可以完成数据的传递，但是指针非常危险，因为互斥量不能阻止指针的访问；而且指针的方式传递的数据是固定的，如果更改数据类型，那么还需要更改有关的接口，比较麻烦；promise支持泛型的操作，更加方便编程处理。std::promise的作用就是提供一个不同线程之间的数据同步机制，它可以存储一个某种类型的值，并将其传递给对应的future， 即使这个future不在同一个线程中也可以安全的访问到这个值。
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//promise的使用，多线程中的函数所使用的参数需要其他线程返回
//1.子线程使用主线程传入的值
#include <thread>
#include <future>
#include <iostream>
void task(/*std::future<int> i*/std::promise<int>& i)
{
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
std::cout << i.get_future().get();
//std::cout << i.get() ; // 阻塞，直到 p.set_value() 被调用
}
int main()
{
//lambda表达式和函数效果一样
//auto task = [](std::future<int> i)
//{
// std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));
// std::cout << i.get() << std::flush; // 阻塞，直到 p.set_value() 被调用
//};
std::promise<int> p;
//std::thread t(task, p.get_future());
std::thread t(task, std::ref(p));
p.set_value(5);
t.join(); //调用完join后执行task()，因此在这里会阻塞
return 0;
}
//2.主线程使用子线程得到的值
//#include <iostream>
//#include <future>
//#include <thread>
//
//void task(std::promise<int>& i)
//{
// //dosomething
// int value = 8;
// i.set_value(value);
//}
//
//int main()
//{
// std::promise<int> pro;
// std::future<int> ret = pro.get_future();
//
// std::thread t(task, std::ref(pro));
// t.join();
//
// std::cout << "get value:" << ret.get() << std::endl;
//
// system("pause");
// return 0;
//}
std::packaged_task和std::future的使用
std::packaged_task的作用就是提供一个不同线程之间的数据同步机制，std::packaged_task本身和线程没有关系，它只是关联了一个std::future的仿函数。需要显式的调用或者传递给std::thread进行异步调用，所以它更灵活（可以选择什么时候开始任务）。
std::packaged_task 对象内部包含了两个最基本元素
-
被包装的任务(stored task)，任务(task)是一个可调用的对象，如函数指针、成员函数指针或者函数对象
-
共享状态(shared state)，用于保存任务的返回值，可以通过 std::future 对象来达到异步访问共享状态的效果。
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//packaged_task的使用，直接得到多线程调用函数的返回值
#include <iostream> // std::cout
#include <utility> // std::move
#include <future> // std::packaged_task, std::future
#include <thread> // std::thread
int fun(int a)
{
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));
return 2 * a;
}
int main()
{
std::packaged_task<int(int)> foo(fun);
std::future<int> ret = foo.get_future();
std::thread t(std::move(foo), 19);
t.join(); //阻塞，调用fun函数得到返回值
std::cout << ret.get();
return 0;
}
async、promise、paceaged_task三者的区别与联系
-
用 std::async 来做简单的事情，例如异步执行一个任务。但是要注意 std::future 析构阻塞的问题。
-
std::packaged_task 能够很轻松的拿到 std::future，选择是否配合 std::thread 进行异步处理。同时没有析构阻塞的问题。
-
std::promise 是三者中最底层的能力，可以用来同步不同线程之间的消息
