c++ 线程

在 C++ 中，std::thread 构造函数可以用于将参数传递给线程。这里是一个基本的示例，展示了如何使用 std::thread 来传递参数：

#include <iostream>
#include <thread>

// 定义一个被线程调用的函数
void threadFunc(int arg1, double arg2, std::string arg3) {
    std::cout << "arg1: " << arg1 << ", arg2: " << arg2 << ", arg3: " << arg3 << std::endl;
}

int main() {
    // 创建一个线程，并传递参数
    std::thread t(threadFunc, 1, 3.14, "Hello, World!");

    // 等待线程结束
    t.join();

    return 0;
}

在这个例子中，定义了一个函数 threadFunc，它接受三个参数。然后在 main 函数中创建了一个线程，并将这三个参数传递给了 threadFunc。

如果函数参数是引用类型，可以使用 std::ref 或 std::cref 来传递引用：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <functional> // std::ref 和 std::cref 需要这个头文件

// 定义一个被线程调用的函数
void threadFunc(int &arg1, double &arg2, std::string &arg3) {
    std::cout << "arg1: " << arg1 << ", arg2: " << arg2 << ", arg3: " << arg3 << std::endl;
}

int main() {
    int arg1 = 1;
    double arg2 = 3.14;
    std::string arg3 = "Hello, World!";

    // 创建一个线程，并传递参数引用
    std::thread t(threadFunc, std::ref(arg1), std::ref(arg2), std::ref(arg3));

    // 等待线程结束
    t.join();

    return 0;
}

在这个例子中，使用 std::ref 来传递变量的引用，这样就可以在 threadFunc 中修改这些变量的值。

std::ref 和 std::cref 是 C++11 引入的，用于在函数绑定或异步函数调用中引用成员函数或者非成员函数。这些函数主要在多线程中使用，目的是在函数调用中保持对象的引用，而不是复制对象。

std::ref 和 std::cref 的使用

1. std::ref :
   std::ref 用于在函数绑定或异步函数调用中引用非 const 对象。例如：

   std::thread t(func, std::ref(myObj));

2. std::cref :
   std::cref 类似于 std::ref，但它用于引用 const 对象。例如：

   std::thread t(func, std::cref(myObj));

这两个函数都定义在 <functional> 头文件中，因此在使用它们之前，必须包含这个头文件。

多线程示例

以下是一个示例，展示了如何使用 std::thread 和 std::promise 进行线程同步：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>
#include <string>

int main() {
    std::promise<std::string> promise;
    std::future<std::string> future = promise.get_future();

    std::thread t([&promise] {
        std::string s = "hello";
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
        promise.set_value(s);
    });

    t.join();
    std::string value = future.get();
    std::cout << value << std::endl;

    return 0;
}

使用信号量的多线程示例

下面是一个使用信号量和互斥锁进行线程同步的示例：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <semaphore.h>

std::mutex mtx;
sem_t sem;
int counter = 0;

void increment_counter(int id) {
    sem_wait(&sem);
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
    counter++;
    std::cout << "Thread " << id << " incremented counter to " << counter << std::endl;
    sem_post(&sem);
}

void read_counter(int id) {
    sem_wait(&sem);
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
    std::cout << "Thread " << id << " read counter value " << counter << std::endl;
    sem_post(&sem);
}

int main() {
    sem_init(&sem, 0, 5);

    std::vector<std::thread> threads;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        if (i % 2 == 0) {
            threads.push_back(std::thread(increment_counter, i));
        } else {
            threads.push_back(std::thread(read_counter, i));
        }
    }

    for (auto &thread : threads) {
        thread.join();
    }

    sem_destroy(&sem);

    return 0;
}

在这个示例中，使用了信号量和互斥锁来控制对共享资源 counter 的访问。这样可以确保多个线程安全地访问和修改共享资源。