Android常用C++特性之std::this_thread

声明：本文内容生成自ChatGPT，目的是为方便大家了解学习作为引用到作者的其他文章中。

std::this_thread 是 C++11 标准库中的一个命名空间，提供了一组与当前线程（即调用这些函数的线程）相关的操作。通过 std::this_thread，你可以在当前线程上执行一些线程管理操作，例如获取线程 ID、暂停线程、让出 CPU 时间等。

常用的 std::this_thread 函数

1. std::this_thread::get_id()

   • 返回当前线程的唯一标识符（std::thread::id 类型）。
   • 该标识符可用于比较不同线程的身份。

   #include <iostream>
   #include <thread>
   
   int main() {
       std::thread::id this_id = std::this_thread::get_id();
       std::cout << "Current thread ID: " << this_id << std::endl;
       return 0;
   }
   

2. std::this_thread::sleep_for(duration)

   • 暂停当前线程执行指定的时间长度。
   • duration 是一个时间段（例如 std::chrono::milliseconds），表示线程应该暂停的时间。

   #include <iostream>
   #include <thread>
   #include <chrono>
   
   int main() {
       std::cout << "Sleeping for 2 seconds..." << std::endl;
       std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));  // 休眠2秒
       std::cout << "Awake now!" << std::endl;
       return 0;
   }
   

3. std::this_thread::sleep_until(time_point)

   • 暂停当前线程直到某个时间点。
   • time_point 是一个表示时间点的对象（如 std::chrono::system_clock::now()）。

   #include <iostream>
   #include <thread>
   #include <chrono>
   
   int main() {
       auto wake_up_time = std::chrono::system_clock::now() + std::chrono::seconds(3);
       std::cout << "Sleeping until a certain time point (3 seconds later)..." << std::endl;
       std::this_thread::sleep_until(wake_up_time);  // 暂停直到3秒后
       std::cout << "Woke up!" << std::endl;
       return 0;
   }
   

4. std::this_thread::yield()

   • 让出当前线程的执行权，允许其他线程获得 CPU 时间。使用 yield() 时，当前线程会被挂起，等待系统调度其他线程，之后可能会再次执行该线程。
   • 在多线程环境中，当线程没有重要任务处理时，可以使用 yield() 让出 CPU，以提高其他线程的响应性。

   #include <iostream>
   #include <thread>
   
   void task() {
       for (int i = 0; i < 5; ++i) {
           std::cout << "Task executing, iteration " << i << std::endl;
           std::this_thread::yield();  // 让出CPU，让其他线程执行
       }
   }
   
   int main() {
       std::thread t1(task);
       std::thread t2(task);
   
       t1.join();
       t2.join();
       return 0;
   }
   

std::this_thread 常见用途

• 线程调试：get_id() 可以用来打印和识别不同线程的身份，尤其在调试多线程程序时可以更方便地追踪问题。
• 线程同步：sleep_for() 和 sleep_until() 用于在某些场景中强制同步，例如模拟异步操作的延迟、让线程等待某个特定的时间点。
• 线程调度：yield() 让当前线程暂时让出 CPU 控制权，以便其他等待的线程能够运行，常用于避免忙等待或在某些竞争条件下提高效率。

示例：多线程与休眠

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>

void threadTask(int id) {
    std::cout << "Thread " << id << " starting..." << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(id));  // 每个线程休眠不同时间
    std::cout << "Thread " << id << " finished!" << std::endl;
}

int main() {
    std::thread t1(threadTask, 1);
    std::thread t2(threadTask, 2);
    std::thread t3(threadTask, 3);

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();

    return 0;
}

输出：

Thread 1 starting...
Thread 2 starting...
Thread 3 starting...
Thread 1 finished!
Thread 2 finished!
Thread 3 finished!

每个线程按照指定的时间休眠并完成工作。

总结

• std::this_thread::get_id()：获取当前线程的唯一 ID。
• std::this_thread::sleep_for()：让当前线程暂停执行指定时长。
• std::this_thread::sleep_until()：让当前线程暂停执行，直到指定的时间点。
• std::this_thread::yield()：让出当前线程的 CPU 时间片，允许其他线程运行。

通过 std::this_thread，可以灵活地控制当前线程的行为，尤其在多线程编程中，能有效地控制线程的执行顺序和时机。