<thread>頭文件提供了管理和辨別線程的工具，并且提供函數(shù)，可讓當(dāng)前線程休眠。

頭文件內(nèi)容

namespace std
{
  class thread;

  namespace this_thread
  {
    thread::id get_id() noexcept;

    void yield() noexcept;

    template<typename Rep,typename Period>
    void sleep_for(
        std::chrono::duration<Rep,Period> sleep_duration);

    template<typename Clock,typename Duration>
    void sleep_until(
        std::chrono::time_point<Clock,Duration> wake_time);
  }
}

D.7.1 std::thread類

std::thread用來(lái)管理線程的執(zhí)行。其提供讓新的線程執(zhí)行或執(zhí)行，也提供對(duì)線程的識(shí)別，以及提供其他函數(shù)用于管理線程的執(zhí)行。

class thread
{
public:
  // Types
  class id;
  typedef implementation-defined native_handle_type; // optional

  // Construction and Destruction
  thread() noexcept;
  ~thread();

  template<typename Callable,typename Args...>
  explicit thread(Callable&& func,Args&&... args);

  // Copying and Moving
  thread(thread const& other) = delete;
  thread(thread&& other) noexcept;

  thread& operator=(thread const& other) = delete;
  thread& operator=(thread&& other) noexcept;

  void swap(thread& other) noexcept;

  void join();
  void detach();
  bool joinable() const noexcept;

  id get_id() const noexcept;
  native_handle_type native_handle();
  static unsigned hardware_concurrency() noexcept;
};

void swap(thread& lhs,thread& rhs);

std::thread::id 類

可以通過(guò)std::thread::id實(shí)例對(duì)執(zhí)行線程進(jìn)行識(shí)別。

類型定義

class thread::id
{
public:
  id() noexcept;
};

bool operator==(thread::id x, thread::id y) noexcept;
bool operator!=(thread::id x, thread::id y) noexcept;
bool operator<(thread::id x, thread::id y) noexcept;
bool operator<=(thread::id x, thread::id y) noexcept;
bool operator>(thread::id x, thread::id y) noexcept;
bool operator>=(thread::id x, thread::id y) noexcept;

template<typename charT, typename traits>
basic_ostream<charT, traits>&
operator<< (basic_ostream<charT, traits>&& out, thread::id id);

Notes
std::thread::id的值可以識(shí)別不同的執(zhí)行，每個(gè)std::thread::id默認(rèn)構(gòu)造出來(lái)的值都不一樣，不同值代表不同的執(zhí)行線程。

std::thread::id的值是不可預(yù)測(cè)的，在同一程序中的不同線程的id也不同。

std::thread::id是可以CopyConstructible(拷貝構(gòu)造)和CopyAssignable(拷貝賦值)，所以對(duì)于std::thread::id的拷貝和賦值是沒有限制的。

std::thread::id 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)

構(gòu)造一個(gè)std::thread::id對(duì)象，其不能表示任何執(zhí)行線程。

聲明

id() noexcept;

效果
構(gòu)造一個(gè)std::thread::id實(shí)例，不能表示任何一個(gè)線程值。

拋出
無(wú)

NOTE 所有默認(rèn)構(gòu)造的std::thread::id實(shí)例存儲(chǔ)的同一個(gè)值。

std::thread::id 相等比較操作

比較兩個(gè)std::thread::id的值，看是兩個(gè)執(zhí)行線程是否相等。

聲明

bool operator==(std::thread::id lhs,std::thread::id rhs) noexcept;

返回
當(dāng)lhs和rhs表示同一個(gè)執(zhí)行線程或兩者不代表沒有任何線程，則返回true。當(dāng)lsh和rhs表示不同執(zhí)行線程或其中一個(gè)代表一個(gè)執(zhí)行線程，另一個(gè)不代表任何線程，則返回false。

拋出
無(wú)

std::thread::id 不相等比較操作

比較兩個(gè)std::thread::id的值，看是兩個(gè)執(zhí)行線程是否相等。

聲明

bool operator！=(std::thread::id lhs,std::thread::id rhs) noexcept;

返回
!(lhs==rhs)

拋出
無(wú)

std::thread::id 小于比較操作

比較兩個(gè)std::thread::id的值，看是兩個(gè)執(zhí)行線程哪個(gè)先執(zhí)行。

聲明

bool operator<(std::thread::id lhs,std::thread::id rhs) noexcept;

返回
當(dāng)lhs比rhs的線程ID靠前，則返回true。當(dāng)lhs!=rhs，且lhs<rhs或rhs<lhs返回true，其他情況則返回false。當(dāng)lhs==rhs，在lhs<rhs和rhs<lhs時(shí)返回false。

拋出
無(wú)

NOTE 當(dāng)默認(rèn)構(gòu)造的std::thread::id實(shí)例，在不代表任何線程的時(shí)候，其值小于任何一個(gè)代表執(zhí)行線程的實(shí)例。當(dāng)兩個(gè)實(shí)例相等，那么兩個(gè)對(duì)象代表兩個(gè)執(zhí)行線程。任何一組不同的std::thread::id的值，是由同一序列構(gòu)造，這與程序執(zhí)行的順序相同。同一個(gè)可執(zhí)行程序可能有不同的執(zhí)行順序。

std::thread::id 小于等于比較操作

比較兩個(gè)std::thread::id的值，看是兩個(gè)執(zhí)行線程的ID值是否相等，或其中一個(gè)先行。

聲明

bool operator<(std::thread::id lhs,std::thread::id rhs) noexcept;

返回
!(rhs<lhs)

拋出
無(wú)

std::thread::id 大于比較操作

比較兩個(gè)std::thread::id的值，看是兩個(gè)執(zhí)行線程的是后行的。

聲明

bool operator>(std::thread::id lhs,std::thread::id rhs) noexcept;

返回
rhs<lhs

拋出
無(wú)

std::thread::id 大于等于比較操作

比較兩個(gè)std::thread::id的值，看是兩個(gè)執(zhí)行線程的ID值是否相等，或其中一個(gè)后行。

聲明

bool operator>=(std::thread::id lhs,std::thread::id rhs) noexcept;

返回
!(lhs<rhs)

拋出
無(wú)

std::thread::id 插入流操作

將std::thread::id的值通過(guò)給指定流寫入字符串。

聲明

template<typename charT, typename traits>
basic_ostream<charT, traits>&
operator<< (basic_ostream<charT, traits>&& out, thread::id id);

效果
將std::thread::id的值通過(guò)給指定流插入字符串。

返回
無(wú)

NOTE 字符串的格式并未給定。std::thread::id實(shí)例具有相同的表達(dá)式時(shí)，是相同的；當(dāng)實(shí)例表達(dá)式不同，則代表不同的線程。

std::thread::native_handler 成員函數(shù)

native_handle_type是由另一類型定義而來(lái)，這個(gè)類型會(huì)隨著指定平臺(tái)的API而變化。

聲明

typedef implementation-defined native_handle_type;

NOTE 這個(gè)類型定義是可選的。如果提供，實(shí)現(xiàn)將使用原生平臺(tái)指定的API，并提供合適的類型作為實(shí)現(xiàn)。

std::thread 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)

返回一個(gè)native_handle_type類型的值，這個(gè)值可以可以表示*this相關(guān)的執(zhí)行線程。

聲明

native_handle_type native_handle();

NOTE 這個(gè)函數(shù)是可選的。如果提供，會(huì)使用原生平臺(tái)指定的API，并返回合適的值。

std::thread 構(gòu)造函數(shù)

構(gòu)造一個(gè)無(wú)相關(guān)線程的std::thread對(duì)象。

聲明

thread() noexcept;

效果
構(gòu)造一個(gè)無(wú)相關(guān)線程的std::thread實(shí)例。

后置條件
對(duì)于一個(gè)新構(gòu)造的std::thread對(duì)象x，x.get_id() == id()。

拋出
無(wú)

std::thread 移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)

將已存在std::thread對(duì)象的所有權(quán)，轉(zhuǎn)移到新創(chuàng)建的對(duì)象中。

聲明

thread(thread&& other) noexcept;

效果
構(gòu)造一個(gè)std::thread實(shí)例。與other相關(guān)的執(zhí)行線程的所有權(quán)，將轉(zhuǎn)移到新創(chuàng)建的std::thread對(duì)象上。否則，新創(chuàng)建的std::thread對(duì)象將無(wú)任何相關(guān)執(zhí)行線程。

后置條件
對(duì)于一個(gè)新構(gòu)建的std::thread對(duì)象x來(lái)說(shuō)，x.get_id()等價(jià)于未轉(zhuǎn)移所有權(quán)時(shí)的other.get_id()。get_id()==id()。

拋出
無(wú)

NOTE std::thread對(duì)象是不可CopyConstructible(拷貝構(gòu)造)，所以該類沒有拷貝構(gòu)造函數(shù)，只有移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)。

std::thread 析構(gòu)函數(shù)

銷毀std::thread對(duì)象。

聲明

~thread();

效果
銷毀*this。當(dāng)*this與執(zhí)行線程相關(guān)(this->joinable()將返回true)，調(diào)用std::terminate()來(lái)終止程序。

拋出
無(wú)

std::thread 移動(dòng)賦值操作

將一個(gè)std::thread的所有權(quán)，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)std::thread對(duì)象上。

聲明

thread& operator=(thread&& other) noexcept;

效果
在調(diào)用該函數(shù)前，this->joinable返回true，則調(diào)用std::terminate()來(lái)終止程序。當(dāng)other在執(zhí)行賦值前，具有相關(guān)的執(zhí)行線程，那么執(zhí)行線程現(xiàn)在就與*this相關(guān)聯(lián)。否則，*this無(wú)相關(guān)執(zhí)行線程。

后置條件
this->get_id()的值等于調(diào)用該函數(shù)前的other.get_id()。oter.get_id()==id()。

拋出
無(wú)

NOTE std::thread對(duì)象是不可CopyAssignable(拷貝賦值)，所以該類沒有拷貝賦值函數(shù)，只有移動(dòng)賦值函數(shù)。

std::thread::swap 成員函數(shù)

將兩個(gè)std::thread對(duì)象的所有權(quán)進(jìn)行交換。

聲明

void swap(thread& other) noexcept;

效果
當(dāng)other在執(zhí)行賦值前，具有相關(guān)的執(zhí)行線程，那么執(zhí)行線程現(xiàn)在就與*this相關(guān)聯(lián)。否則，*this無(wú)相關(guān)執(zhí)行線程。對(duì)于*this也是一樣。

后置條件
this->get_id()的值等于調(diào)用該函數(shù)前的other.get_id()。other.get_id()的值等于沒有調(diào)用函數(shù)前this->get_id()的值。

拋出
無(wú)

std::thread的非成員函數(shù)swap

將兩個(gè)std::thread對(duì)象的所有權(quán)進(jìn)行交換。

聲明

void swap(thread& lhs,thread& rhs) noexcept;

效果
lhs.swap(rhs)

拋出
無(wú)

std::thread::joinable 成員函數(shù)

查詢*this是否具有相關(guān)執(zhí)行線程。

聲明

bool joinable() const noexcept;

返回
如果*this具有相關(guān)執(zhí)行線程，則返回true；否則，返回false。

拋出
無(wú)

std::thread::join 成員函數(shù)

等待*this相關(guān)的執(zhí)行線程結(jié)束。

聲明

void join();

先決條件
this->joinable()返回true。

效果
阻塞當(dāng)前線程，直到與*this相關(guān)的執(zhí)行線程執(zhí)行結(jié)束。

后置條件
this->get_id()==id()。與*this先關(guān)的執(zhí)行線程將在該函數(shù)調(diào)用后結(jié)束。

同步
想要在*this上成功的調(diào)用該函數(shù)，則需要依賴有joinable()的返回。

拋出
當(dāng)效果沒有達(dá)到或this->joinable()返回false，則拋出std::system_error異常。

std::thread::detach 成員函數(shù)

將*this上的相關(guān)線程進(jìn)行分離。

聲明

void detach();

先決條件
this->joinable()返回true。

效果
將*this上的相關(guān)線程進(jìn)行分離。

后置條件
this->get_id()==id(), this->joinable()==false

與*this相關(guān)的執(zhí)行線程在調(diào)用該函數(shù)后就會(huì)分離，并且不在會(huì)與當(dāng)前std::thread對(duì)象再相關(guān)。

拋出
當(dāng)效果沒有達(dá)到或this->joinable()返回false，則拋出std::system_error異常。

std::thread::get_id 成員函數(shù)

返回std::thread::id的值來(lái)表示*this上相關(guān)執(zhí)行線程。

聲明

thread::id get_id() const noexcept;

返回
當(dāng)*this具有相關(guān)執(zhí)行線程，將返回std::thread::id作為識(shí)別當(dāng)前函數(shù)的依據(jù)。否則，返回默認(rèn)構(gòu)造的std::thread::id。

拋出
無(wú)

std::thread::hardware_concurrency 靜態(tài)成員函數(shù)

返回硬件上可以并發(fā)線程的數(shù)量。

聲明

unsigned hardware_concurrency() noexcept;

返回
硬件上可以并發(fā)線程的數(shù)量。這個(gè)值可能是系統(tǒng)處理器的數(shù)量。當(dāng)信息不用或只有定義，則該函數(shù)返回0。

拋出
無(wú)

D.7.2 this_thread命名空間

這里介紹一下std::this_thread命名空間內(nèi)提供的函數(shù)操作。

this_thread::get_id 非成員函數(shù)

返回std::thread::id用來(lái)識(shí)別當(dāng)前執(zhí)行線程。

聲明

thread::id get_id() noexcept;

返回
可通過(guò)std:thread::id來(lái)識(shí)別當(dāng)前線程。

拋出
無(wú)

this_thread::yield 非成員函數(shù)

該函數(shù)用于通知庫(kù)，調(diào)用線程不需要立即運(yùn)行。一般使用小循環(huán)來(lái)避免消耗過(guò)多CPU時(shí)間。

聲明

void yield() noexcept;

效果
使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)來(lái)安排線程的一些事情。

拋出
無(wú)

this_thread::sleep_for 非成員函數(shù)

在指定的指定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，暫停執(zhí)行當(dāng)前線程。

聲明

template<typename Rep,typename Period>
void sleep_for(std::chrono::duration<Rep,Period> const& relative_time);

效果
在超出relative_time的時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，阻塞當(dāng)前線程。

NOTE 線程可能阻塞的時(shí)間要長(zhǎng)于指定時(shí)長(zhǎng)。如果可能，逝去的時(shí)間由將會(huì)由一個(gè)穩(wěn)定時(shí)鐘決定。

拋出
無(wú)

this_thread::sleep_until 非成員函數(shù)

暫停指定當(dāng)前線程，直到到了指定的時(shí)間點(diǎn)。

聲明

template<typename Clock,typename Duration>
void sleep_until(
    std::chrono::time_point<Clock,Duration> const& absolute_time);

效果
在到達(dá)absolute_time的時(shí)間點(diǎn)前，阻塞當(dāng)前線程，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)由指定的Clock決定。

NOTE 這里不保證會(huì)阻塞多長(zhǎng)時(shí)間，只有Clock::now()返回的時(shí)間等于或大于absolute_time時(shí)，阻塞的線程才能被解除阻塞。

拋出
無(wú)