C++ 11新标准中，正式的为该语言引入了多线程概念。新标准提供了一个线程库thread，通过创建一个thread对象来管理C++程序中的多线程。

本文简单聊一下C++多线程相关的一些概念及thread的基本用法。

0. 并行执行

程序并行执行两个必要条件：

• 多处理器（multiple processors）or 多核处理器（multicore processors）
• 软件并行

软件并发执行可分为两大类：

1. 多线程并发  (同一个进程的多个线程并行)；
2. 多进程并发  (不同进程并行)；

对于多线程，主要关注的是线程间的同步措施，用于确保线程安全；

对于多进程，主要关注的是进程间的通信机制，用于进程间传递消息和数据；

由于C++ 标准中没有多进程之间通信相关的标准，这些只能依赖于特定平台的API。本文只关注多线程相关。

1. C++多线程平台

C++11之前，window和linux平台分别有各自的多线程标准。使用C++编写的多线程往往是依赖于特定平台的。

• Window平台提供用于多线程创建和管理的win32 api；
• Linux下则有POSIX多线程标准，Threads或Pthreads库提供的API可以在类Unix上运行；

在C++11新标准中，可以简单通过使用hread库，来管理多线程。thread库可以看做对不同平台多线程API的一层包装；

因此使用新标准提供的线程库编写的程序是跨平台的。

2. pthread 或 C++ 11 thread

pthreads 是linux下的C++线程库，提供了一些线程相关的操作，比较偏向于底层，对线程的操作也是比较直接和方便的；

#include <pthread.h>
pthread_create (thread, attr, start_routine, arg) 

linux上对于pthread的使用需要连接pthread库(有些编辑器可能需要 -std=c++11)：

g++ source.cpp -lpthread -o source.o 

尽管网上对C++ 11新标准中的thread类有很多吐槽，但是作为C++第一个标准线程库，还是有一些值得肯定的地方的，比如跨平台，使用简单。

而且新标准中可以方便的使用RAII来实现lock的管理等。

如果你想深入研究一下多线程，那么pthread是一个不错的选择。如果想要跨平台或者实现一些简单的多线程场景而不过多关注细节，那么权威的标准库thread是不二之选。

总之没有好与坏之分，适合就好。可以的话可以都了解一下。本文主要介绍后者。

3. 先理论后实践

对于多线程相关的学习，先弄清楚线程相关的一些概念，是很重要的。

比如线程安全、线程同步与互斥关系、线程如何通信、与进程的关系如何等。

不然实际写多线程程序是会碰到太多的问题，例如：

• 程序死锁，无响应；
• 执行结果不符合预期；
• 多线程性能并没有很大提升；
• 理不清程序执行流程；
• 不知道怎么调试；
• 程序运行时好时坏；

光线程安全就有很多理论要了解，这些光靠调试程序，根据结果来猜测是不可行的。

关于多线程相关的概念可以参考我之前以Python为例介绍线程的博文：

• python多线程与多进程及其区别；
• python多线程同步实例分析；

4. thread 多线程实例

看一下C++11 使用标准库thread创建多线程的例子：

#include<iostream>
#include<thread>
#include<string>

using namespace std;

int tstart(const string& tname) {
    cout << "Thread test! " << tname << endl;
    return 0;
}

int main() {
    thread t(tstart, "C++ 11 thread!");
    t.join();
    cout << "Main Function!" << endl;
}

多线程标准库使用一个thread的对象来管理产生的线程。该例子中线程对象t表示新建的线程。

4.1 标准库创建线程的方式

打开thread头文件，可以清楚的看到thread提供的构造函数。

1. 默认构造函数                                         thread() noexcept; 
2. 接受函数及其传递参数的构造函数   　  template <class _Fn, class... _Args, ...> explicit thread(_Fn&& _Fx, _Args&&... _Ax)
3. move构造函数                                       thread(thread&& _Other) noexcept;
4. 拷贝构造函数                                         thread(const thread&) = delete;
5. 拷贝赋值运算符                                     thread& operator=(const thread&) = delete;

其中拷贝构造函数和拷贝赋值运算符被禁用，意味着std::thread对象不能够被拷贝和赋值到别的thread对象；

默认构造函数构造一个空的thread对象，但是不表示任何线程；

接受参数的构造函数创建一个表示线程的对象，线程从传入的函数开始执行，该对象是joinable的；

move构造函数可以看做将一个thread对象对线程的控制权限转移到另一个thread对象；执行之后，传入的thread对象不表示任何线程；

int main()
{
    int arg = 0;
    std::thread t1;                        // t1 is not represent a thread
    std::thread t2(func1, arg + 1); 　　　　// pass to thread by value
    std::thread t3(func2, std::r