C++11多线程编程：std::thread入门与实战技巧

1. C++11线程基础与std::thread入门

现代C++多线程编程的核心工具就是std::thread。这个类在C++11标准中引入，彻底改变了C++开发者处理并发任务的方式。与传统的pthread或Windows API相比，std::thread提供了更高层次的抽象，让多线程编程变得更加直观和安全。

创建一个线程最基本的语法是构造一个std::thread对象，传入可调用对象（函数、lambda表达式等）及其参数。下面这个简单示例展示了最基本的线程创建和等待：

cpp复制#include <iostream>
#include <thread>

void print_number(int num) {
    std::cout << "Number: " << num << std::endl;
}

int main() {
    std::thread worker(print_number, 42);
    worker.join();
    std::cout << "Main thread continues..." << std::endl;
    return 0;
}

关键点：join()会阻塞当前线程，直到worker线程执行完毕。如果不调用join()或detach()，程序终止时会调用std::terminate()。

2. 线程参数传递的深度解析

2.1 值传递与引用传递

默认情况下，std::thread的参数是按值传递的。这意味着线程函数接收的是参数的副本。如果需要传递引用，必须使用std::ref或std::cref包装：

cpp复制void modify_string(std::string& str) {
    str += " modified";
}

int main() {
    std::string data = "original";
    std::thread t1(modify_string, std::ref(data));
    t1.join();
    std::cout << data << std::endl;  // 输出："original modified"
}

常见陷阱：直接传递引用而不使用std::ref会导致编译错误，因为线程构造函数会尝试复制引用本身而非被引用的对象。

2.2 移动语义与线程参数

对于不可复制但可移动的对象（如unique_ptr），可以使用std::move：

cpp复制void process_data(std::unique_ptr<int> ptr) {
    std::cout << *ptr << std::endl;
}

int main() {
    auto ptr = std::make_unique<int>(42);
    std::thread t(process_data, std::move(ptr));
    t.join();
    // 此时ptr已经是nullptr
}

3. Lambda表达式与线程的完美结合

Lambda表达式是现代C++中创建线程最常用的方式，它允许我们直接在创建线程的