如何使用 C++ 函数实现多线程编程？

如何使用 C 函数实现多线程编程？创建一个带有可调用对象的 std::thread 对象。调用 join() 函数等待线程完成。使用互斥量、条件变量和信号量等线程同步技术来确保共享资源的访问安全。在实战案例中，您可以创建线程来并行处理文件，提高程序性能。

使用 C 函数实现多线程编程

简介

多线程编程涉及创建多个同时运行的任务或线程。在 C 中，可以通过使用线程函数来实现多线程。本文将介绍如何使用 C 函数创建和管理线程。

创建和启动线程

要创建线程，可以使用 std::thread 类。该类采用一个可调用对象作为参数，该对象定义了线程要执行的任务。以下是创建线程的示例代码：

#include <thread>

void thread_function() {
  // 线程要执行的任务
}

int main() {
  std::thread t(thread_function);
  t.join(); // 等待线程完成
  return 0;
}

当 std::thread 对象被创建时，它将调用指定的函数，并创建一个新线程来执行该函数。join() 函数会等待线程完成，确保在主线程退出之前所有线程都已完成。

线程同步

为了确保共享资源在多线程环境中的安全访问，需要使用线程同步技术。C 提供了几种同步原语，包括：

• 互斥量（mutex）：用于保护对共享资源的独占访问。
• 条件变量（condition variable）：用于等待与共享资源关联的条件。
• 信号量（semaphore）：用于限制对共享资源的并发访问。

实战案例

假设我们要创建一个并行处理文件的程序。我们可以使用多线程来同时读取和处理文件的不同部分。以下是程序示例：

#include <thread>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;

vector<string> lines;

void read_file(const string& filename) {
  ifstream file(filename);
  string line;
  while (getline(file, line)) {
    lines.push_back(line);
  }
}

void process_lines() {
  for (auto& line : lines) {
    // 处理行
    cout << line << endl;
  }
}

int main() {
  // 创建读取和处理文件的线程
  thread t1(read_file, "file1.txt");
  thread t2(process_lines);

  // 等待线程完成
  t1.join();
  t2.join();

  return 0;
}

在此示例中，read_file() 函数用于读取文件，而 process_lines() 函数用于处理每一行。多线程允许文件的读取和处理同时进行，从而提高了程序的性能。

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