C++在Linux怎样进行并发编程

在Linux下使用C++进行并发编程，主要有以下几种方式：

1. POSIX Threads (pthreads)

POSIX Threads 是一种标准的线程库，可以在大多数类Unix系统上使用。

基本步骤：

1. 包含头文件：

   #include <pthread.h> 

2. 定义线程函数：

   void* thread_function(void* arg) { // 线程执行的代码 return NULL; } 

3. 创建线程：

   pthread_t thread_id; int result = pthread_create(&thread_id, NULL, thread_function, NULL); if (result != 0) { // 处理错误 } 

4. 等待线程结束：

   pthread_join(thread_id, NULL); 

示例代码：

#include <iostream> #include <pthread.h> void* thread_function(void* arg) { std::cout << "Thread is running" << std::endl; return NULL; } int main() { pthread_t thread_id; int result = pthread_create(&thread_id, NULL, thread_function, NULL); if (result != 0) { std::cerr << "Error creating thread" << std::endl; return 1; } pthread_join(thread_id, NULL); std::cout << "Thread finished" << std::endl; return 0; } 

2. C++11 标准库线程

C++11 引入了标准库线程支持，提供了更现代和易用的接口。

基本步骤：

1. 包含头文件：

   #include <thread> 

2. 定义线程函数：

   void thread_function() { // 线程执行的代码 } 

3. 创建线程：

   std::thread t(thread_function); 

4. 等待线程结束：

   t.join(); 

示例代码：

#include <iostream> #include <thread> void thread_function() { std::cout << "Thread is running" << std::endl; } int main() { std::thread t(thread_function); t.join(); std::cout << "Thread finished" << std::endl; return 0; } 

3. 异步任务（std::async）

std::async 提供了一种更高级的方式来执行异步任务，它会自动管理线程的创建和销毁。

基本步骤：

1. 包含头文件：

   #include <future> 

2. 定义任务函数：

   int task_function() { // 任务执行的代码 return 42; } 

3. 启动异步任务：

   std::future<int> result = std::async(std::launch::async, task_function); 

4. 获取任务结果：

   int value = result.get(); 

示例代码：

#include <iostream> #include <future> int task_function() { std::cout << "Task is running" << std::endl; return 42; } int main() { std::future<int> result = std::async(std::launch::async, task_function); std::cout << "Waiting for task to finish..." << std::endl; int value = result.get(); std::cout << "Task finished with result: " << value << std::endl; return 0; } 

4. 条件变量和互斥锁

在多线程编程中，条件变量和互斥锁是常用的同步机制。

示例代码：

#include <iostream> #include <thread> #include <mutex> #include <condition_variable> std::mutex mtx; std::condition_variable cv; bool ready = false; void worker_thread() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); cv.wait(lock, []{ return ready; }); std::cout << "Worker thread is processing data" << std::endl; } void trigger_work() { std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); ready = true; cv.notify_one(); } int main() { std::thread worker(worker_thread); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); trigger_work(); worker.join(); return 0; } 

总结

• pthreads：适用于需要精细控制线程的场景。
• C++11 标准库线程：提供了更现代和易用的接口。
• std::async：适用于需要自动管理线程的场景。
• 条件变量和互斥锁：用于线程间的同步。

选择哪种方式取决于具体的需求和场景。