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c++怎么实现多线程_c++多线程实现方法

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发布： 2025-10-02 08:29:02

原创

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使用std::thread实现多线程是C++11起的标准方法，支持函数、lambda和函数对象作为线程目标，无需依赖平台API。

c++怎么实现多线程_c++多线程实现方法

在C++中实现多线程，最常用的方式是使用标准库中的 std::thread。从 C++11 开始，C++ 提供了对多线程的原生支持，无需依赖第三方库或平台特定的API（如 Windows 的 CreateThread 或 POSIX 的 pthread）。以下是几种常见的C++多线程实现方法。

1. 使用 std::thread 创建线程

最基本的多线程实现方式是创建一个 std::thread 对象，并传入一个可调用的目标（函数、lambda表达式、函数对象等）。

示例代码：

#include <iostream>
#include <thread>

void say_hello() {
    std::cout << "Hello from thread!" << std::endl;
}

int main() {
    std::thread t(say_hello);  // 启动线程
    t.join();                  // 等待线程结束
    return 0;
}

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注意：必须调用 join() 或 detach()，否则程序在主线程结束时会调用 std::terminate()。

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2. 传递参数给线程函数

可以向线程函数传递参数，但要注意默认是按值传递。如果需要引用，应使用 std::ref。

void print_number(int& n) {
    n += 10;
    std::cout << "Thread: n = " << n << std::endl;
}

int main() {
    int num = 5;
    std::thread t(print_number, std::ref(num));  // 使用 std::ref 传递引用
    t.join();
    std::cout << "Main: num = " + num << std::endl;  // 输出 15
    return 0;
}

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3. 使用 Lambda 表达式创建线程

Lambda 可以捕获局部变量，适合在局部作用域中启动线程。

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int main() {
    int id = 1;
    std::thread t([id]() {
        std::cout << "Lambda thread with id: " << id << std::endl;
    });
    t.join();
    return 0;
}

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4. 线程同步：互斥锁（std::mutex）

多个线程访问共享资源时，需要加锁防止数据竞争。

#include <mutex>

std::mutex mtx;
int shared_data = 0;

void safe_increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        mtx.lock();
        ++shared_data;
        mtx.unlock();
    }
}

int main() {
    std::thread t1(safe_increment);
    std::thread t2(safe_increment);
    t1.join();
    t2.join();
    std::cout << "Final value: " << shared_data << std::endl;  // 应为 200000
    return 0;
}

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更推荐使用 std::lock_guard 实现RAII自动加锁解锁：

void safe_increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        ++shared_data;
    }
}

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5. 使用 std::async 和 std::future 获取返回值

适用于需要异步执行并获取结果的场景。

#include <future>

int compute() {
    return 42;
}

int main() {
    std::future<int> result = std::async(compute);
    std::cout << "Result: " << result.get() << std::endl;  // 阻塞等待结果
    return 0;
}

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