C++多线程：this_thread 命名空间

news2024/11/17 16:47:49

std::this_thread 是 C++ 标准库中提供的一个命名空间，它包含了与当前线程相关的功能。这个命名空间提供了许多与线程操作相关的工具，使得在多线程环境中更容易进行编程。
源码类似于如下：

namespace std{
	namespace this_thread{
    	//...................
    } 
}

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get_id( )

get_id( )
std::this_thread::get_id()：返回当前线程的唯一标识符，类型为 std::thread::id。可以用来识别不同的线程。

两种方法获取线程ID

方法一：利用线程名中的API接口获取（推荐）

void myFunction(){

}
int main()
{;
	std::thread myThread(myFunction);
	std::thread::id myThreadId = myThread.get_id();
	cout <<  "myThreadId: " <<  myThreadId << endl;
	myThread.join();
}

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方法二：在线程函数中利用this_thread返回当前线程的ID

void myFunction(){
	// 获取当前线程的ID
    std::thread::id threadId = std::this_thread::get_id();
    std::cout << "Thread ID inside myFunction: " << threadId << std::endl;
};

int main()
{
	// 创建线程
    std::thread myThread(myFunction);
	//等待线程执行完成
    myThread.join();

    // 获取当前主线程的ID
    std::thread::id mainThreadId = std::this_thread::get_id();
    std::cout << "Main Thread ID: " << mainThreadId << std::endl;
}

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yield( )

std::this_thread::yield() 是 C++ 标准库中的一个函数，它的作用是让当前线程放弃其执行权，主动让出 CPU 时间片，以便其他线程有机会执行。具体来说，yield() 函数的调用会导致当前线程进入就绪态，允许调度器在就绪线程中选择另一个线程来执行。

这个函数的原型如下：

namespace std {
    namespace this_thread {
        void yield() noexcept;
    }
}

使用 yield() 的主要场景是在多线程编程中，当一个线程希望让出 CPU 执行权，以便其他线程能够执行。这样可以更好地利用系统资源，提高多线程程序的效率。以下是一个简单的示例，演示了 yield() 的基本用法：

#include <iostream>
#include <thread>
void worker() {
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << "Worker: " << i << std::endl;
        std::this_thread::yield(); // 让出执行权
    }
}

int main() {
    std::thread workerThread(worker);
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << "Main: " << i << std::endl;
        std::this_thread::yield(); // 让出执行权
    }
    workerThread.join();
    return 0;
}

sleep_for()

std::this_thread::sleep_for()：让当前线程休眠一段指定的时间。

#include <iostream>
#include <chrono>
int main() {
    std::cout << "Sleep for 2 seconds...\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    std::cout << "Awake!\n";
    return 0;
}

在这里插入图片描述
std::chrono是C++11提供的时间库（更具体说它也是一个命名空间，它的库头文件名和命名空间名称相同）。库中的核心组件是持续时间（duration），它是时间段的表示。持续时间可以以秒、毫秒、微秒等不同单位表示。例如，std::chrono::seconds表示以秒为单位的时间段，而std::chrono::milliseconds和std::chrono::microseconds分别表示毫秒和微秒。
原型如下：

namespace std {
    namespace chrono{
        ..............
    }
}

std是一级命名空间，chrono是二级命名空间。

sleep_until( )

std::this_thread::sleep_until() 用于让当前线程休眠直到指定的时间点。该函数接受一个表示时间点的参数，并在当前线程休眠直到达到或超过该时间点。使用 sleep_until() 可以在程序中实现对时间的精确控制。
以下是 sleep_until() 函数的原型：

namespace std {
    namespace this_thread {
        template<class Clock, class Duration>
        void sleep_until(const chrono::time_point<Clock, Duration>& sleep_time);
    }
}

sleep_until() 接受一个时间点参数，其中 Clock 表示时钟类型，Duration 表示时间间隔类型。通常，Clock 和 Duration 会使用 std::chrono 命名空间中的类型。

下面是一个示例，演示如何使用 sleep_until() 将当前线程休眠至指定时间点：

在这个例子中，sleep_until() 被用来休眠当前线程至指定的时间点。首先获取了当前时间点 now，然后计算了一个未来的时间点 sleep_time（当前时间点之后的5秒），最后通过 sleep_until() 函数实现线程的休眠。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
int main() {
    // 获取当前时间点
    auto now = std::chrono::system_clock::now();

    // 设置休眠时间为当前时间点之后的5秒
    auto sleep_time = now + std::chrono::seconds(5);

    std::cout << "Sleeping until: " << std::chrono::system_clock::to_time_t(sleep_time) << std::endl;

    // 休眠至指定时间点
    std::this_thread::sleep_until(sleep_time);

    std::cout << "Awake!" << std::endl;

    return 0;
}