你好，C++并发世界

2020-7-11

[已归档]并发编程

让我们从一个经典的例子开始：一个打印“Hello World”的程序。一个非常简单的在单线程中运行的 Hello World 程序如下所示，当我们谈到多线程时，它可以作为一个基准。

  1. #include <iostream>
  2.  
  3. int main()
  4. {
  5.     std::cout << "Hello Concurrent World\n";
  6. }

上述代码这个程序所做的一切就是将“Hello World”写进标准输出流。让我们将它与下面代码所示的简单Hello Concurrent World程序做个比较，它启动一个独立的线程来显示这个信息。

  1. #include <iostream>
  2. #include <thread>
  3.  
  4. void hello()
  5. {
  6.     std::cout << "Hello Concurrent World\n";
  7. }
  8.  
  9. int main()
  10. {
  11.     std::thread t(hello);
  12.     t.join();
  13. }

第一个区别是增加了#include <thread>。在标准C++库中对多线程支持的声明在新的头文件中，用于管理线程的函数和类在<thread>中声明，而那些保护共享数据的函数和类在其他头文件中声明。

其次，写信息的代码被移动到一个独立的函数中。这是因为每个线程都必须具有一个初始函数（initial function），新线程的执行在这里开始。对于应用程序来说，初始线程是main()，但是对于所有其他线程，这在std::thread对象的构造函数中指定——在本例中，被命名为t的std::thread对象拥有新函数hello()作为其初始函数。

下一个区别，与直接写入标准输出或从main()调用hello()不同，该程序启动了一个全新的线程来实现，将线程数量从一分为二——初始线程始于main()而新线程始于hello()。

在新的线程启动之后，初始线程继续执行。如果它不等待新线程结束，它就将自顾自地继续运行到main()的结束，从而结束程序——有可能发生在新线程有机会运行之前。这就是为什么在程序里调用join()的原因——这会导致调用线程等待与std::thread对象相关联的线程，即这个例子中的t。

如果这看起来像是仅仅为了将一条信息写入标准输出而做了大量的工作，那么它确实如此——一般来说并不值得为了如此简单的任务而使用多线程，尤其是如果在这期间初始线程无所事事。在后面的内容，我们将通过实例来展示在哪些情景下使用多线程可以获得明确的收益。