第 6 章多线程 - 6.2. 线程管理 - 《Boost C++ 库》

6.2. 线程管理

6.2. 线程管理

在这个库最重要的一个类就是 boost::thread，它是在 boost/thread.hpp 里定义的，用来创建一个新线程。下面的示例来说明如何运用它。

#include <boost/thread.hpp> 
#include <iostream> 
 
void wait(int seconds) 
{ 
  boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::seconds(seconds)); 
} 
 
void thread() 
{ 
  for (int i = 0; i < 5; ++i) 
  { 
    wait(1); 
    std::cout << i << std::endl; 
  } 
} 
 
int main() 
{ 
  boost::thread t(thread); 
  t.join(); 
}

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新建线程里执行的那个函数的名称被传递到 boost::thread 的构造函数。一旦上述示例中的变量 t 被创建，该 thread() 函数就在其所在线程中被立即执行。同时在 main() 里也并发地执行该 thread() 。

为了防止程序终止，就需要对新建线程调用 join() 方法。 join() 方法是一个阻塞调用：它可以暂停当前线程，直到调用 join() 的线程运行结束。这就使得 main() 函数一直会等待到 thread() 运行结束。

正如在上面的例子中看到，一个特定的线程可以通过诸如 t 的变量访问，通过这个变量等待着它的使用 join() 方法终止。但是，即使 t 越界或者析构了，该线程也将继续执行。一个线程总是在一开始就绑定到一个类型为 boost::thread 的变量，但是一旦创建，就不在取决于它。甚至还存在着一个叫 detach() 的方法，允许类型为 boost::thread 的变量从它对应的线程里分离。当然了，像 join() 的方法之后也就不能被调用，因为这个变量不再是一个有效的线程。

任何一个函数内可以做的事情也可以在一个线程内完成。归根结底，一个线程只不过是一个函数，除了它是同时执行的。在上述例子中，使用一个循环把5个数字写入标准输出流。为了减缓输出，每一个循环中调用 wait() 函数让执行延迟了一秒。 wait() 可以调用一个名为 sleep() 的函数，这个函数也来自于 Boost.Thread，位于 boost::this_thread 名空间内。

sleep() 要么在预计的一段时间或一个特定的时间点后时才让线程继续执行。通过传递一个类型为 boost::posix_time::seconds 的对象，在这个例子里我们指定了一段时间。 boost::posix_time::seconds 来自于 Boost.DateTime 库，它被 Boost.Thread 用来管理和处理时间的数据。

虽然前面的例子说明了如何等待一个不同的线程，但下面的例子演示了如何通过所谓的中断点让一个线程中断。

#include <boost/thread.hpp> 
#include <iostream> 
 
void wait(int seconds) 
{ 
  boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::seconds(seconds)); 
} 
 
void thread() 
{ 
  try 
  { 
    for (int i = 0; i < 5; ++i) 
    { 
      wait(1); 
      std::cout << i << std::endl; 
    } 
  } 
  catch (boost::thread_interrupted&) 
  { 
  } 
} 
 
int main() 
{ 
  boost::thread t(thread); 
  wait(3); 
  t.interrupt(); 
  t.join(); 
}

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在一个线程对象上调用 interrupt() 会中断相应的线程。在这方面，中断意味着一个类型为 boost::thread_interrupted 的异常，它会在这个线程中抛出。然后这只有在线程达到中断点时才会发生。

如果给定的线程不包含任何中断点，简单调用 interrupt() 就不会起作用。每当一个线程中断点，它就会检查 interrupt() 是否被调用过。只有被调用过了， boost::thread_interrupted 异常才会相应地抛出。

Boost.Thread定义了一系列的中断点，例如 sleep() 函数。由于 sleep() 在这个例子里被调用了五次，该线程就检查了五次它是否应该被中断。然而 sleep() 之间的调用，却不能使线程中断。

一旦该程序被执行，它只会打印三个数字到标准输出流。这是由于在main里3秒后调用 interrupt()方法。因此，相应的线程被中断，并抛出一个 boost::thread_interrupted 异常。这个异常在线程内也被正确地捕获， catch 处理虽然是空的。由于 thread() 函数在处理程序后返回，线程也被终止。这反过来也将终止整个程序，因为 main() 等待该线程使用join（）终止该线程。

Boost.Thread定义包括上述 sleep()函数十个中断。有了这些中断点，线程可以很容易及时中断。然而，他们并不总是最佳的选择，因为中断点必须事前读入以检查 boost::thread_interrupted 异常。

为了提供一个对 Boost.Thread 里提供的多种函数的整体概述，下面的例子将会再介绍两个。

#include <boost/thread.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  std::cout << boost::this_thread::get_id() << std::endl; 
  std::cout << boost::thread::hardware_concurrency() << std::endl; 
}

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使用 boost::this_thread命名空间，能提供独立的函数应用于当前线程，比如前面出现的 sleep() 。另一个是 get_id()：它会返回一个当前线程的ID号。它也是由 boost::thread 提供的。

boost::thread 类提供了一个静态方法 hardware_concurrency() ，它能够返回基于CPU数目或者CPU内核数目的刻在同时在物理机器上运行的线程数。在常用的双核机器上调用这个方法，返回值为2。这样的话就可以确定在一个多核程序可以同时运行的理论最大线程数。