C++11 std::thread 之旅：线程传递参数与高级主题

1. 线程传递参数

在编写多线程程序时，传递参数是一个常见且重要的操作。C++11引入了对std::thread的支持，提供了灵活的参数传递方式。

1.1 按值传递

传递一个std::string对象时，默认行为是按值传递。这意味着每个线程都复制了参数，虽然在大多数情况下不会有性能问题，但在处理大量数据时可能会产生不必要的开销。

#include 
   
    
#include 
    
     
#include 
     
      
void thread_function(std::string s) {
    std::cout << "thread function: message is = " << s << std::endl;
}
int main() {
    std::string s = "Kathy Perry";
    std::thread t(&thread_function, s);
    std::cout << "main thread message = " << s << std::endl;
    t.join();
    return 0;
}

1.2 引用传递

如果你希望避免按值传递开销，可以传递std::string的引用。然而，传递引用本身并不会带来性能提升，因为std::thread仍然会复制参数。

void thread_function(std::string& s) {
    std::cout << "thread function: message is = " << s << std::endl;
    s = "Justin Beaver";
}

1.3 使用`std::ref`或`std::move`

为了实现真正的引用传递，可以使用std::ref将参数包装为引用_wrapper_，或者使用std::move将参数移动到新线程中。

std::thread t(&thread_function, std::ref(s));
// 或者
std::thread t(&thread_function, std::move(s));

2. 线程复制

有时候，你可能需要创建多个线程来执行相同的任务。以下示例尝试通过复制一个线程来实现：

#include 
   
    
#include 
    
     
void thread_function() {
    std::cout << "thread function\n";
}
int main() {
    std::thread t(&thread_function);
    std::cout << "main thread\n";
    std::thread t2 = t; // 编译错误
    t2.join();
    return 0;
}

2.1 使用`std::move`修饰

为了修复上述问题，可以使用std::move修饰线程复制操作。

#include 
   
    
#include 
    
     
void thread_function() {
    std::cout << "thread function\n";
}
int main() {
    std::thread t(&thread_function);
    std::cout << "main thread\n";
    std::thread t2 = move(t);
    t2.join();
    return 0;
}

3. 高级线程功能

3.1 获取线程ID

使用std::thread::get_id()可以获取线程的唯一标识符。

int main() {
    std::string s = "Kathy Perry";
    std::thread t(&thread_function, std::move(s));
    std::cout << "main thread message = " << s << std::endl;
    std::cout << "main thread id = " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
    std::cout << "child thread id = " << t.get_id() << std::endl;
    t.join();
    return 0;
}

3.2 检查硬件并发线程数量

使用std::thread::hardware_concurrency()可以获取系统当前支持的并发线程数量。

int main() {
    std::cout << "Number of threads = " << std::thread::hardware_concurrency() << std::endl;
    return 0;
}

3.3 Lambda表达式

C++11还支持在std::thread构造时使用lambda表达式。

int main() {
    std::thread t([]() {
        std::cout << "thread function\n";
    });
    std::cout << "main thread\n";
    t.join();
    return 0;
}

通过以上内容，可以更好地理解和利用std::thread在C++11中的特性和高级功能。

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