【Linux】一文带你了解C++中的多线程及其底层逻辑（thread、join、封装线程库、__thread让线程局部使用全局变量）_c++ 封装 dll 头文件里面的全局私有变量 支持多线程吗

绪论​

每日激励：“不设限和自我肯定的心态：I can do all things。 — Stephen Curry”

绪论​：
本章是线程的第三篇章，前两章带你了解了线程以及线程原生库中的操作，本章主要结合前两章的基础，学习入门c++中的线程函数，了解其底层是什么，并且自己封装一个线程库来使用并巩固。
————————
早关注不迷路，话不多说安全带系好，发车啦（建议电脑观看）。

站在语言角度再理解pthread库

C++中的多线程

1. 创建线程：thread
2. 等待线程：join

#include#include#includeusing namespace std;void myrun(){while(true){cout << \"i am thread\" << endl;sleep(1);}}int main(){thread t(myrun);t.join();return 0;}

其中使用到的c++中封装的线程函数 thread、join，他们在编译的时候即使看起来没有使用到原生线程库，但同样要加-lpthread，因为c++的多线程本质上就是封装了Linux（或Windows）的多线程，所以同样要包括pthread库。
也就是说：c++的库中的函数本质是对pthread库中系统调用函数（pthread_create）的封装（C++11内部的多线程，本质就是对原生线程库的封装）

线程属性的局部存储

含线程代码中的全局变量，在多个线程中是共享的。

代码：

#include#include#include#include#include#include using namespace std;int g_val = 100;void* ThreadRountine(void * args){ string name = static_cast<const char *>(args); while(true) { sleep(1); cout << name <<\": g_val:\" << g_val << \" &g_val: \" << &g_val << endl; g_val--; } return nullptr;}int main(){ pthread_t tid; pthread_create(&tid,nullptr,ThreadRountine,(void*)\"thread1\"); while(true) { sleep(1); cout << \"main thread:\"<<\" g_val: \" << g_val << \" &g_val: \" << &g_val << endl; } pthread_join(tid,nullptr);}

此处线程中进行了递减操作，发现外部主线程中同样也减少了：也就说明他们是共享的资源！

__thread

线程的局部存储：当给全局变量前加上__thread编译选项，这样就能实现线程的局部存储，每个线程都有自己的该全局变量。
注意点：__thread只能针对内置类型

__thread int g_val = 100;

上面的g_val就各自有一份了！

注：
线程中可以进行fork吗？虽然是可以在多线程程序中调用 fork()，但这种做法可能会导致程序的行为不稳定。尤其是如果你在多线程中使用 fork() 然后调用 exec() 来替换程序，可能会破坏多线程环境，因为 exec() 会终止所有线程。因此，除非非常必要，否则在多线程环境中使用 fork() 一般是不推荐的，特别是如果你打算进行进程替换。

模拟实现封装c++中的线程：

根据之前所知：c++的线程库底层本质就是封装了原始线程库的，所以自己也能通过面向对象的封装来自己实现，从而让自己更加了解

（很多细节请看注释）
thread.hpp：

#pragma once#include#include#include#includeusing namespace std;//typedef function func_tusing func_t = function<void()>;//返回值void 参数为空;class Thread{public: Thread(func_t func,const string& name) :_tid(0),_name(name),_isrunning(false),_func(func) {}//因为在类内的函数默认是有this指针的这样就会导致pthread_create的threadrotine的类型不匹配而导致的无法传参//所以解决方法就是改成静态函数，但此时又不能使用成员变量了//所哟把参数args改成this传递进来！ static void *ThreadRotine(void* args) { Thread *ts = static_cast<Thread*>(args);//安全的类型转换 ts->_func();//执行函数 return nullptr; } bool Start() { int n = pthread_create(&_tid,nullptr,ThreadRotine,this);//创建线程 if(n == 0) { _isrunning = true; return true; } else return false; } string Threadname() { return _name; } bool Join() { if(!_isrunning) return true; int n = pthread_join(_tid,nullptr);//等待线程 if(n==0) { _isrunning = false; return true; } return false; } bool Isrunning() { return _isrunning; } ~Thread() {}private: string _name; func_t _func; pthread_t _tid;//创建自动形成 bool _isrunning;};

main.cpp：

#include#include#include#include \"Thread.hpp\"#include#includeusing namespace std;string GetThreadname(){ static int number = 1;//本质就是全局变量 char name[64]; snprintf(name,sizeof(name),\"thread-%d\",number++); return name;}void Print(){ while(true) { cout << \"hello Linux\"\" << endl; sleep(1); }}int main(){ const int num = 5; vector<Thread> threads; for(int i = 0 ; i < num ;i++) { threads.push_back(Thread(Print,GetThreadname())); }//此时并没有启动线程 for(auto &t : threads) { cout << t.Threadname() << \" is,running：\" << t.Isrunning() <<endl;//打印线程名称即运行状态 } sleep(5); for(auto &t:threads) { t.Start(); }//启动线程后 for(auto &t : threads) { cout << t.Threadname() << \" is,running：\" << t.Isrunning() <<endl; } for(auto &t : threads) { t.Join(); } // Thread t(Print,GetThreadname()); // cout << \"is thread running?: \" << t.Isrunning() << endl; // t.Start(); // cout << \"is thread running?: \" << t.Isrunning() << endl; // t.Join(); return 0;}

线程从未启动->启动->执行所对应的任务：

加入模板：写成能传参自定义函数和参数

//thread.hpp#pragma once#include#include#include#includeusing namespace std;//注意！！//此处的修改，因为带有模板所以后面用该类型变成fun_ttemplate<class T>using func_t = function<void(T)>;//返回值void 参数为;//加上模板，这个类型是给传进来的参数数据data的！template<class T>class Thread{public: Thread(T data,func_t<T> func,const string& name)//此处从fun_t -> fun_t :_tid(0),_name(name),_isrunning(false),_func(func),_data(data) {}//因为在类内的函数默认是有this指针的这样就会导致pthread_create的threadrotine的类型不匹配而导致的无法传参//所以解决方法就是改成静态函数，但此时又不能使用成员变量了，所哟把参数args改成this传递进来！ static void *ThreadRotine(void* args) { Thread *ts = static_cast<Thread*>(args); ts->_func(ts->_data); return nullptr; } //...和上面一样就省略了private: string _name; func_t<T> _func;//此处从fun_t -> fun_t pthread_t _tid;//创建自动形成 bool _isrunning; T _data;};// ---------------------------------//main.cpp#include#include#include#include\"Thread.hpp\"#include#includeusing namespace std;string GetThreadname(){ static int number = 1;//本质就是全局变量 char name[64]; snprintf(name,sizeof(name),\"thread-%d\",number++); return name;}void Print(int num){ while(num) { cout << \"hello Linux: \" << num-- << endl; sleep(1); }}int main(){ Thread<int> t(10,Print,GetThreadname()); t.Start(); t.Join(); return 0;}

本章完。预知后事如何，暂听下回分解。

如果有任何问题欢迎讨论哈！

如果觉得这篇文章对你有所帮助的话点点赞吧！

持续更新大量Linux细致内容，早关注不迷路。

​