C++语言-09-多任务

概述

• 概念
  • 计算机同时运行多个程序的能力，多任务处理的方法是：运行第一个程序的一段代码，保存工作环境；再运行第二个程序的一段代码，保存工作环境；……恢复第一个程序的工作环境，执行第一个程序的下一段代码……程序的局部性原理，是多任务处理最重要的基础。
• 多任务处理的类型
  • 基于进程的多任务处理
    • 程序之间的并发执行，由操作系统完成调度任务
  • 基于线程的多任务处理
    • 程序内部的并发执行，用户（系统的用户）可以调度任务
• 关于
  • 若你想了解更多关于多任务处理的知识，如：任务调度，同步异步等，请阅读《计算机操作系统》一书。

多线程

• 多线程编程
  • C++ 中的多线程编程是基于 POSIX(Portable Operating System Interface Of UNIX) Threads 或 Pthreads 提供的 API
  • 注意
    • 线程可以理解为轻量级的进程，一个进程中的资源被所有的子线程共享，线程之间是同等的
• 线程操作

  • 创建线程

    int pthread_create(pthread_t * __restrict, const pthread_attr_t * __restrict,
    void *(*)(void *), void * __restrict);
    

    • 第一个参数：一个不透明的、唯一的标识符，用于表示例程返回的新线程
    • 第二个参数：一个不透明的属性对象，可以被用来设置线程属性。可以指定线程属性对象，也可以使用默认值 NULL
    • 第三个参数：C++ 例程，一旦线程被创建就会执行
    • 第四个参数：一个可能传递给第三个参数（C++ 例程）的参数。必须通过把引用作为指针强制转换为 void 类型进行传递。如果没有传递参数，则使用 NULL。可以接受任何类型的参数，因为类型是 void *

  • 终止线程

    • 隐式终止
      • 在 main 函数终止时，未显示终止的线程会自动终止
    • 显示终止

      • 使用 pthread_exit 函数终止

        void pthread_exit(void *)
        

  • 连接和分离线程

    • 连接（实现线程间同步的一种方式）

      int pthread_join(pthread_t , void **)
      

      • 创建线程时，需要明确指定线程是否可连接。可移动设备中，并不是所有创建的线程默认都是可连接的。为了明确指定创建一个线程的连接性和分离性，创建一个线程可分为以下四个步骤：
        • 声明一个pthread_attr_t数据类型的pthread属性变量
        • 使用pthread_init()初始化属性变量
        • 使用pthread_attr_setdetachstate()设置属性为分离状态
        • 当使用完成后，使用pthread_attr_destroy()释放属性用到的资源
      • pthread_join()将挂起调用线程的执行直到目标线程终止，除非目标线程已经终止了

    • 分离

      int pthread_detach(pthread_t)
      

      • 通常不建议调用 pthread_detach() 去分离一个线程，只需要在创建线程的时候，指定线程为可分离即可