c++ multithread and lock--part 1

I am planning to write a serials articles on multithread and locks of c++, including but not limited to the usage and principles about them. This work will be started from tonight,i.e. the night of Nov. 12, 2019.

一、多线程编程的优势

线程是能够独立调度的基本单位。在多线程编程出来之前，程序只能以单线程的模式运行，这意味着程序中的所有逻辑都只能串行执行。在这种情况下，如果程序中某一段逻辑比如文件加载、网络请求等比较耗时，那么程序中的后续逻辑会长时间处于阻塞状态而得不到执行，导致整个程序执行效率不高。多线程开发其实就是利用cpu多核的特点，将程序中的工作量分成多个子task，将数据没有直接相关性的task分配到不同的核上同时运行，从而达到并行执行的目的，如此，程序的运行效率可得到明显提升。

二、c++多线程中如何使用多线程

c++11中提供了thread库以及一套封装好的并发编程方法，我们常用的库主要有：

• <thread>包含std::thread类以及std::this_thread命名空间。
• <atomic>包含std::atomic和std::atomic_flag类，以及一套c风格的院子类型和与c兼容的院子操作的函数。
• <mutex>包含于互斥量相关的类以及其他类型和函数。
• <future>包含连个Provider类(std::promise和std::package_task)和两个Future类(std::future和std::shared_future)以及相关的类型和函数。
• <condition_variable>包含与条件变量相关的类，包括std::condition_variable和std::condition_variable_any。
  在后面的文章中将对上述库的使用进行详细的介绍。我们这一系列的文章都将基于c++11及以后的版本编写用例代码。用c++编写多线程很简单 :

#include <iostream>
#include <thread>

#define PRINT(X)        \
   void print##X() {   \
       std::cout << " thread " << X << " is running " << std::endl; \
   }
PRINT(1)
PRINT(2)
PRINT(3)
PRINT(4)
PRINT(5)
PRINT(6)

int main() {
   std::thread t1(print1);
   std::thread t2(print2);
   std::thread t3(print3);
   std::thread t4(print4);
   std::thread t5(print5);
   std::thread t6(print6);
   t1.detach();
   t2.detach();
   t3.detach();
   std::cout << "---- main thread print 1th stage ---" << std::endl;
   t4.join();
   t5.join();
   t6.join();
   std::cout << "---- main thread print 2th stage ---" << std::endl;
   return 0;
}

注意到在代码中我使用了两种方式来启用线程，一种是join(),一种是detach()。join是一个阻塞函数，代表父线程跟子线程采用同步方式运行，也就是说只有当子线程运行完后父线程才会继续往后执行。而detach是非阻塞函数，父线程不用等到子线程执行完毕即可继续往后执行。