1、C++多线程介绍C++语言级别的多线程编程=》代码可以跨平台 windows/linux/mac
thread(线程类) mutex(互斥锁) condition_variable(线程间的通信，条件变量) 智能锁：(自动的加锁解锁) lock_guard unique_lock atomic 原子类型 基于CAS操作的原子类型 线程安全的 sleep_for(睡眠)
C++语言层面 thread（底层用的还是下面平台的方法）
windows linux strace ./a.out（程序启动的跟踪打印的命令）
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createThread pthread_create
- 可以通过编译器的编译，加个宏，识别当前的操作系统来适配通过语言层面编写thread底层自动调用相应的函数。
- 底层还是调用系统创建的API，只是语言层面加个封装，让用户更加方便使用。
线程内容：
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1、怎么创建启动一个线程？
std::thread定义一个线程对象，传入线程所需要的线程函数和参数，
线程自动开启 -
2、子线程如何结束
子线程函数运行完成，线程就结束了 -
3、主线程如何处理子线程
t.join() : 等待t线程结束，当前线程继续往下运行
t.detach() : 把t线程设置为分离线程，主线程结束，整个进程结束，所有子线程都自动结束了！
测试结果： -
join()： 主线程会等待子线程运行结束，才继续执行
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hello thread1会永远运行在main thread之前的，因为主线程join了，在等待子线程。
子线程睡眠：
this_thread()： 是一个namespace，里面有一些方法；
- get_id()：获取线程id;
- yield()：放弃当前线程这一轮的时间片
- sleep_for()：睡眠多长时间
- sleep_until()：睡到哪一个时间点
std::chrono()：定义了一些和时间相关的常量。
线程函数中可以传入多个参数：
问题：
两种解决方法：
- t.join()： 主线程等待子线程t运行完，主线程继续向下执行；
- t.detach()：将子线程t设置为分离线程，就和主线程没有关系了 ，主线程结束，所有子线程都自动结束了；
#include3、线程间互斥—mutex互斥锁和lock_gard#include using namespace std; void threadHandle1(int time) { //让子线程睡眠time秒 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(time)); cout << "hello thread1!" << endl; } void threadHandle2(int time) { //让子线程睡眠time秒ace this_thread是namespace std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(time)); cout << "hello thread2!" << endl; } int main() { //创建了一个线程对象,传入一个线程函数(作为线程入口函数), //新线程就开始运行了，没有先后顺序，随着CPU的调度算法执行 std::thread t1(threadHandle1, 2); std::thread t2(threadHandle2, 3); //主线程(main)运行到这里，等待子线程结束，主线程才继续往下运行 t1.join(); t2.join(); //把子线程设置为分离线程，子线程和主线程就毫无关系了 //主线程结束的时候查看其他线程 //但是这个子线程运行完还是没运行完都和这个主线程没关系了 //这个子线程就从这个main分离出去了 //运行程序时也看不到这个子线程的任何输出打印了 //t1.detach(); cout << "main thread done!" << endl; //主线程运行完成，查看如果当前进程还有未运行完成的子线程 //进程就会异常终止 return 0; }
所有线程都在输出，不能串行执行，因为线程都是并行执行的。
可以看到有很多问题。（每次运行结果都存在差异，程序存在竞态条件）
多线程程序 涉及 线程安全问题；
竞态条件： 多线程执行的结果是一致的，不会随着CPU对线程不同的调用顺序，而产生不同的运行结果。
- 不是线程安全的操作！
- 每个线程在1个指令周期之内是要保证完成的，但是在多个指令完全由CPU的调度决定的，线程在运行完每个指令的时候，都有可能CPU的时间片到了，线程阻塞住。等待下一轮我们再轮到这个线程执行，才能把剩余的时间片给到这个线程，线程继续执行下面的指令 。 两个线程可能减完的值是相同的，然后把相同的值写回去了
- 所以，我们要保证这个操作线程安全！！！每次只有1个线程去做减减操作
使用mutex，包含头文件：#include
上面程序还是有问题的：
- 会导致只有一个窗口在卖票；
修改：
- 将加锁解锁挪到while里面；
代码还是有问题的，出现了-1！！！
原因： - 当ticketCount = 1时，此时线程1进入临界区执行卖票，此时ticketCount还未变为0，线程2进入while循环，阻塞在互斥锁上，等待拿锁，当线程1执行完之后，释放锁了，线程2拿到互斥锁，记性执行卖票，ticketCount变为-1。
解决方法： 锁 + 双重判断。
注意：这里我把休眠时间挪到解锁之后，为了cpu充分调度！
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还是要采用 智能指针的思想；
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lock_guard，unique_lock;（保证所有线程都能释放锁，防止死锁问题的发生）；
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两者都可以在构造函数中执行mutex的lock加锁操作，在析构函数中执行mutex的unlock函数。
- 将锁封装了，成员变量是一把互斥锁；
- 控制锁的构造和析构，不允许锁进行拷贝构造和赋值重载。
- lock_guard保证所有线程都能释放锁，防止死锁问题的发生，类似scoped_ptr（拷贝构造和赋值函数删除掉）
- lock_guard构造函数直接加锁；
- lock_guard析构函数直接解锁；
lock_guard问题：在函数调用过程中，就用不了了，因为lock_guard不支持拷贝构造和负值重载。
解决方法： 使用unique_lock
unique_lock- 和unique_ptr类似。
- 把带左值引用参数的拷贝构造函数和赋值重载函数删除了。
- 支持带右值引用参数的拷贝构造函数和赋值重载函数（支持 临时对象拷贝构造一个新对象，临时对象给另一个对象赋值）。
unique_lock源码：
右值引用的拷贝构造：
右值引用的赋值重载：
左值引用参数的拷贝构造函数和赋值重载函数删除
成员变量：
指向一把锁的指针
lock()和unlock()方法：
后面再演示unique_lock。
#include#include using namespace std; void threadHandle1(int time) { //让子线程睡眠time秒 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(time)); cout << "hello thread1!" << endl; } void threadHandle2(int time) { //让子线程睡眠time秒ace this_thread是namespace std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(time)); cout << "hello thread2!" << endl; } int main() { //创建了一个线程对象,传入一个线程函数(作为线程入口函数), //新线程就开始运行了，没有先后顺序，随着CPU的调度算法执行 std::thread t1(threadHandle1, 2); std::thread t2(threadHandle2, 3); //主线程(main)运行到这里，等待子线程结束，主线程才继续往下运行 t1.join(); t2.join(); //把子线程设置为分离线程，子线程和主线程就毫无关系了 //主线程结束的时候查看其他线程 //但是这个子线程运行完还是没运行完都和这个主线程没关系了 //这个子线程就从这个main分离出去了 //运行程序时也看不到这个子线程的任何输出打印了 //t1.detach(); cout << "main thread done!" << endl; //主线程运行完成，查看如果当前进程还有未运行完成的子线程 //进程就会异常终止 return 0; }
