5分鐘速成C 14多執行緒程式設計

c++14的新的多執行緒架構非常簡單易學，如果你對c或者c++很熟悉，那麼本文非常適合你。作者用c++14作為基準參考，但是所介紹的東西在c++17中也依然適用。本文只介紹基本的架構，在讀完本文後你應該也可以自己編寫自己的多執行緒程式。

建立執行緒有以下幾種方式：

1.使用函式指標

2.使用仿函式

3.使用lambda表示式

這些方式都比較類似，只有部分差別，我將在下面具體講述每一種方式和他們的區別。

來看看下面這個函式，其引數包括乙個vector的引用 v ，乙個輸出結果的引用acm，還有兩個v的索引。這個函式會將v的beginindex和endindex之間的元素累加起來。

1
void accumulator_function2(const std::vector &v, unsigned long
long &acm, 
2                             unsigned int beginindex, unsigned int
endindex)
39 }

現在如果我們想將vector分為兩個部分，並在單獨的執行緒t1和t2中分別計算各部分的總和的話，我們可以這麼寫：

//pointer to function

1.std::thread這個呼叫建立了乙個新的執行緒。其第乙個引數是函式指標 accumulator_function2 ，因此每個執行緒都會去執行這個函式。

2.剩下的我們傳給std::thread的建構函式的引數，都是我們需要去傳給accumulator_function2的引數。

3.重點：傳遞給accumulator_function2的引數預設情況下都是值傳遞的，除非你用std::ref把他包起來。所以我們這裡使用了std::ref來包住v、acm1、acm2。

4.使用std::thread建立的執行緒是沒有返回值的，所以如果你想從執行緒中返回些什麼，請使用引用將你想返回的值作為乙個傳入引數。這裡的例子就是acm1和acm2。

5.每個執行緒一旦建立就立即執行了。

6.我們使用join()函式來等待執行緒執行完畢。

你也可以使用偽函式來做同樣的事情，下面是例子：

1
class
caccumulatorfunctor3212
}13     unsigned long
long
_acm;
14 };

那麼建立執行緒的方式變成下面這樣：

//creating thread using functor

偽函式的使用方式大部分地方都和函式指標很像，除了：

1.第乙個引數變成了偽函式物件。

2.我們不再需要使用引用來獲取返回值了，我們可以將返回值作為偽函式物件的乙個成員變數來儲存。這裡的例子就是_acm。

作為第三種選擇，我們可以在每個執行緒的建構函式中使用lambda表示式來定義我們想做的事，如下：

1
9});
10         std::thread t2([&acm2, &v] 
15});
16t1.join();
17t2.join();
1819         std::cout << "
acm1: 
"<< acm1 <20         std::cout << "
acm2: 
"<< acm2 <21         std::cout << "
acm1 + acm2: 
"<< acm1 + acm2 <22     }

同樣，大多數地方都和函式指標的方式很類似，除了：

1.作為傳參的替代方式，我們可以使用lambda表示式的捕獲(capture)方式來處理引數傳遞

除了std::thread，我們還可以使用 tasks.

tasks和std::thread工作的方式非常相似，只有乙個最主要的不同：tasks可以返回乙個值。因此，你可以暫存這個返回值來作為這個執行緒的更抽象的定義方式，並在你真的需要返回的結果的時候來從這個返回值中拿到資料。

下面就是使用tasks的例子：

1 #include 2
//tasks, future, and promises311
12return
acm;
13};
1415         auto t1 = std::async(f1, std::ref
(v), 
160, v.size() / 2
);17         auto t2 = std::async(f1, std::ref
(v), 
18             v.size() / 2
, v.size());
1920
//you can do other things here!
21         unsigned long
long acm1 = t1.get
();22         unsigned long
long acm2 = t2.get
();23
24         std::cout << "
acm1: 
"<< acm1 <25         std::cout << "
acm2: 
"<< acm2 <26         std::cout << "
acm1 + acm2: 
"<< acm1 + acm2 <27     }

1.tasks使用std::async建立

2.std::async的返回值是乙個叫std::future的型別。別被他的名字唬到，他的意思是t1和t2的值會在未來被真正的賦值。我們通過呼叫t1.get()來獲得他的真正的返回值。

3.如果future的返回值還沒有準備好（任務還沒有計算完成），那麼呼叫get()的主線程會被卡住，直到準備好了返回值（和join()的行為一樣）。

4.注意，我們傳遞給std::async的函式（實際上是lambda表示式）是有返回值的，這個返回值用過乙個叫做std::promise的型別來傳遞。大多數情況下你不需要了解任何promise的細節，c++在幕後可以處理好這些事情。

5.預設的情況下，tasks也會在建立之後立刻執行（有辦法來修改這個行為，但是本文沒有涉及）。

建立執行緒很簡單，你可以通過函式指標、偽函式、lambda表示式的方式來建立std::thread，也可以使用std::async的方式來獲得乙個std::future型別的返回值。std::async也同樣可以使用函式指標、偽函式、lambda表示式來建立

（未完待續）

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