C 多執行緒程式設計

多執行緒是學習slam過程中不可缺少的一步，正確的使用多執行緒能使slam系統的執行速度提公升很多，達到更高的精度和速度。本節就來學習slam中的多執行緒程式設計方法。

執行緒在unix系統下，通常被稱為輕量級的程序，執行緒雖然不是程序，但卻可以看作是unix程序的表親，同一程序中的多條執行緒將共享該程序中的全部系統資源，如虛擬位址空間，檔案描述符和訊號處理等等。但同一程序中的多個執行緒有各自的呼叫棧(call stack)，自己的暫存器環境（register context)，自己的執行緒本地儲存(thread-local storage)。乙個程序可以有很多執行緒，每條執行緒並行執行不同的任務。

執行緒可以提高應用程式在多核環境下處理諸如檔案i/o或者socket i/o等會產生堵塞的情況的表現效能。在unix系統中，乙個程序包含很多東西，包括可執行程式以及一大堆的諸如檔案描述符位址空間等資源。在很多情況下，完成相關任務的不同**間需要交換資料。如果採用多程序的方式，那麼通訊就需要在使用者空間和核心空間進行頻繁的切換，開銷很大。但是如果使用多執行緒的方式，因為可以使用共享的全域性變數，所以執行緒間的通訊（資料交換）變得非常高效。

乙個簡單的demo

#include
#include
#include
using
namespace
std; 
void
helloworld
()int
main
()

多執行緒庫

c++11中終於提供了多執行緒的標準庫，提供了執行緒管理、保護共享資料、執行緒間同步操作、原子操作等類。

多執行緒庫對應的標頭檔案是#include，類名為std::thread。

乙個簡單的序列程式如下：

#include
#include
void
function_1
()int
main
()

這是乙個典型的單執行緒的單程序程式，任何程式都是乙個程序，main()函式就是其中的主線程，單個執行緒都是順序執行。

將上面的程式改造成多執行緒程式其實很簡單，讓function_1()函式在另外的執行緒中執行：

#include
#include
void
function_1
()int
main
()

分析：

首先，構建乙個std::thread物件t1，構造的時候傳遞了乙個引數，這個引數是乙個函式，這個函式就是這個執行緒的入口函式，函式執行完了，整個執行緒也就執行完了。

執行緒建立成功後，就會立即啟動，並沒有乙個類似start的函式來顯式的啟動執行緒。

一旦執行緒開始執行，就需要顯式的決定是要等待它完成(join)，或者分離它讓它自行執行(detach)。注意：只需要在std::thread物件被銷毀之前做出這個決定。這個例子中，物件t1是棧上變數，在main函式執行結束後就會被銷毀，所以需要在main函式結束之前做決定。

這個例子中選擇了使用t1.join()，主線程會一直阻塞著，直到子執行緒完成，join()函式的另乙個任務是**該執行緒中使用的資源。

執行緒物件和物件內部管理的執行緒的生命週期並不一樣，如果執行緒執行的快，可能內部的執行緒已經結束了，但是執行緒物件還活著，也有可能執行緒物件已經被析構了，內部的執行緒還在執行。

執行緒建立

下面的程式，我們可以用它來建立乙個 posix 執行緒：

#include 
pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)

在這裡，pthread_create建立乙個新的執行緒，並讓它可執行。下面是關於引數的說明：

引數描述

thread

指向執行緒識別符號指標。

attr

乙個不透明的屬性物件，可以被用來設定執行緒屬性。您可以指定執行緒屬性物件，也可以使用預設值 null。

start_routine

執行緒執行函式起始位址，一旦執行緒被建立就會執行。

arg執行函式的引數。它必須通過把引用作為指標強制轉換為 void 型別進行傳遞。如果沒有傳遞引數，則使用 null。

建立執行緒成功時，函式返回 0，若返回值不為 0 則說明建立執行緒失敗。

終止執行緒

使用下面的程式，我們可以用它來終止乙個 posix 執行緒：

#include


pthread_exit (status)

如果 main() 是在它所建立的執行緒之前結束，並通過 pthread_exit() 退出，那麼其他執行緒將繼續執行。否則，它們將在 main() 結束時自動被終止。

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