[C++知识库]2021-10-03 C++多线程编程(5) 创建多个线程、数据共享问题分析、案例代码

1. 创建多个线程

#include <memory>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>

void myprintf(int num)
{
	std::cout << "Thread id = " << num << std::endl;
}

int main()
{
	std::vector<std::thread> mythread;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		mythread.push_back(std::thread(myprintf, i));
	}

	for (auto it = mythread.begin(); it != mythread.end(); ++it) {
		it->join();
	}
	std::cout << "Finish!!!" << std::endl;
	return 0;
}

运行结果:

Thread id = 0
Thread id = 1
Thread id = 2
Thread id = 3
Thread id = 4
Thread id = 5
Thread id = Thread id = 7
6
Thread id = 9
Thread id = 8
Finish!!!

• 多个线程执行顺序是乱的，跟操作系统内部对线程的运行调度机制有关；
• 主线程等待所有子线程运行结束，最后主线程结束，这种写法容易写出稳定的程序
• 将thread对象放入到容器中，这对一次性创建大量的数组管理很方便。

2. 数据共享问题分析

2.1 只读的数据
只读数据是安全稳定的，不需要什么特别的处理手段。直接读就可以。
2.2 有读有写
2个线程写，8个线程读，如果代码没有特别的处理，那程序肯定崩溃；最简单的不崩溃处理，读的时候不能写，写的时候不能读。2个线程不能同时写，8个线程不能同时读；
写的动作分为10小步：由于任务切换，导致各种事情发生(最可能程序崩溃)。
2.3 其他案例
数据共享

3. 共享数据的保护案例代码

假设开发一个网络游戏服务器。两个自己创建的线程。一个线程收集玩家命令（用一个数字表示 ），并把命令数据写到一个队列中。另一个线程，从队列中取出玩家发送来的命令，解析，然后执行玩家需要的动作。

如果有两个线程，一个线程读，一个线程写，最后会出现异常，所有要考虑线程锁的机制。
引入一个C++保护多线程共享数据的第一个概念，“互斥量”

#include <memory>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>

#include <list>

class A
{
public:
	void inMsgRecvQueue()
	{
		for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
			std::cout << "inMsgRecvQueue() 执行，插入一个元素" << i << std::endl;
			msgRecvQueue.push_back(i);
		}
	}

	void outMsgRecvQueue()
	{
		for (int i = 0; i < 10000; ++i)
		{
			if (!msgRecvQueue.empty()) {
				//消息队列不为空
				int commond = msgRecvQueue.front();
				msgRecvQueue.pop_front();//移除第一个元素 但不返回
				//处理数据
			}
			else
			{
				//消息队列为空
				std::cout << "outMsgRecvQueue()执行，但目前消息队列为空" << i << std::endl;
			}
		}
	}
private:
	std::list<int> msgRecvQueue;
};


int main()
{
	A mobja;
	std::thread myOutnMsgObj(&A::outMsgRecvQueue, &mobja);
	std::thread myInMsgObj(&A::inMsgRecvQueue, &mobja);

	myOutnMsgObj.join();
	myInMsgObj.join();

	return 0;
}