C++學(xué)習(xí)之線程詳解

第C++學(xué)習(xí)之線程詳解目錄開(kāi)篇線程的狀態(tài)多線程的構(gòu)建計(jì)算時(shí)間一、程序運(yùn)行時(shí)間二、chrono共享資源和互斥鎖condition_variable線程池總結(jié)

開(kāi)篇

多線程是開(kāi)發(fā)中必不可少的，往往我們需要多個(gè)任務(wù)并行，就需要多線程開(kāi)發(fā)；就好比圖像檢測(cè)和圖像結(jié)果的處理，這就是一個(gè)可閉環(huán)的任務(wù)，用多線程是可以加速這個(gè)任務(wù)的；

線程的狀態(tài)

就緒態(tài)：線程能夠運(yùn)行，正在等待處理機(jī)資源；

運(yùn)行態(tài)：正在運(yùn)行，可能有多個(gè)線程處于運(yùn)行態(tài)；

阻塞態(tài)：線程由于等待某些條件而無(wú)法運(yùn)行，例如IO、鎖、互斥量等；

終止態(tài)：線程從起始函數(shù)返回或被取消；

多線程的構(gòu)建

有三種方式可以構(gòu)建多線程，前提是都需要引入pthread.h這個(gè)頭文件；

1、函數(shù)；

2、仿函數(shù)；

3、Lambda表達(dá)式；

三者的本質(zhì)都是在調(diào)用函數(shù)；

//函數(shù)方式

voidfun(strings){

coutsendl;

cout"firstthreadprogramm"sendl;

intmain(){

strings="Hellworld";

threadth=thread(fun,s);

th.join();

上面代碼為最簡(jiǎn)單線程的一個(gè)構(gòu)造；

join函數(shù)是一個(gè)等待線程完成函數(shù)，主線程需要等待子線程運(yùn)行結(jié)束才可以結(jié)束；還有一個(gè)detach的函數(shù)，會(huì)讓線程在后臺(tái)運(yùn)行，需要等到程序退出才結(jié)束；

計(jì)算時(shí)間

計(jì)算時(shí)間在這里介紹兩種方式：

一、程序運(yùn)行時(shí)間

longn=0;

clock_tstart,finish;

start=clock();

while(n1000000000)

n++;

finish=clock();

printf("spendtime%fs\n",(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC);

printf("spendtime%fms\n",(double)(finish-start)/1000);

這種方式和系統(tǒng)時(shí)間無(wú)關(guān)，一般用來(lái)調(diào)試時(shí)打印時(shí)間；

二、chrono

#includechrono

//方式三chrono

std::chrono::system_clock::time_pointCstart=std::chrono::system_clock::now();//系統(tǒng)時(shí)間

//std::chrono::steady_clock::time_pointCstart=std::chrono::steady_clock::now();//穩(wěn)定時(shí)間

longn=0;

while(n1000000000)n++;

std::chrono::system_clock::time_pointCend=std::chrono::system_clock::now();//系統(tǒng)時(shí)間

std::chrono::durationfloatspend_time=Cend-Cstart;

coutspend_time.count()endl;

這個(gè)方式用系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)際程序中用這個(gè)方式；

共享資源和互斥鎖

關(guān)于互斥鎖的概念，引用這篇博主的講解：文章

引入互斥鎖原因：當(dāng)有兩個(gè)線程共享一塊資源時(shí)，容易造成沖突，也就是上個(gè)線程還沒(méi)結(jié)束就進(jìn)行下個(gè)線程，舉個(gè)例子就是讀寫操作，添加互斥鎖可以很好的解決這個(gè)沖突問(wèn)題；

互斥鎖是個(gè)簡(jiǎn)單的加鎖方法，互斥鎖只有兩種狀態(tài)：上鎖（lock）和解鎖（unlock）；

互斥鎖特點(diǎn)：

1、原子性：把一個(gè)互斥量鎖定為一個(gè)原子操作，這意味著如果一個(gè)線程鎖定了一個(gè)互斥量，沒(méi)有其他線程在同一時(shí)間可以成功鎖定這個(gè)互斥量；

2、唯一性：如果一個(gè)線程鎖定了一個(gè)互斥量，在它解除鎖定之前，沒(méi)有其他線程可以鎖定這個(gè)互斥量；

3、非繁忙等待：如果一個(gè)線程已經(jīng)鎖定了一個(gè)互斥量，第二個(gè)線程又試圖去鎖定這個(gè)互斥量，則第二個(gè)線程將被掛起（不占用任何cpu資源），直到第一個(gè)線程解除對(duì)這個(gè)互斥量的鎖定為止，第二個(gè)線程則被喚醒并繼續(xù)執(zhí)行，同時(shí)鎖定這個(gè)互斥量。

互斥鎖的使用：

mutexmtx;//創(chuàng)建互斥鎖對(duì)象

mtx.lock();

g_pcm_elapseds.push_back(std::make_pair(pcm_data,elapsed));//執(zhí)行語(yǔ)句

mtx.unlock();

condition_variable

condition_variable條件變量可以阻塞（wait）調(diào)用的線程直到使