C++多线程编程入门（从零开始掌握std::thread与并发基础）

什么是多线程？

线程是操作系统能够调度的最小执行单元。一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的内存空间（如全局变量、堆等），但各自拥有独立的栈。多线程允许程序“同时”执行多个任务，从而提高效率。

C++11 标准库中的 std::thread

自 C++11 起，标准库引入了 <thread> 头文件，使开发者无需依赖平台特定 API 即可创建和管理线程。这是学习 std::thread教程 的起点。

创建第一个线程

下面是一个最简单的多线程程序：

#include <iostream>#include <thread>void hello() {    std::cout << "Hello from thread!\n";}int main() {    std::thread t(hello);  // 创建新线程，执行 hello 函数    t.join();              // 等待线程结束    std::cout << "Main thread continues.\n";    return 0;}

在这个例子中，std::thread t(hello) 启动了一个新线程来运行 hello() 函数。调用 t.join() 会阻塞主线程，直到子线程完成。如果不调用 join() 或 detach()，程序会在 std::thread 对象销毁时调用 std::terminate()，导致崩溃！

向线程函数传递参数

你可以像普通函数一样给线程函数传参：

#include <iostream>#include <thread>void print_message(const std::string& msg, int id) {    std::cout << "Thread " << id << ": " << msg << "\n";}int main() {    std::thread t1(print_message, "Hello", 1);    std::thread t2(print_message, "World", 2);    t1.join();    t2.join();    return 0;}

线程安全与多线程同步机制

当多个线程访问共享资源（如全局变量）时，若不加控制，会导致数据竞争（Data Race），结果不可预测。为此，C++ 提供了多种多线程同步机制，如互斥锁（mutex）、条件变量等。

使用 std::mutex 避免数据竞争

#include <iostream>#include <thread>#include <mutex>int counter = 0;std::mutex mtx;  // 互斥锁void increment(int n) {    for (int i = 0; i < n; ++i) {        mtx.lock();        ++counter;        mtx.unlock();    }}int main() {    std::thread t1(increment, 100000);    std::thread t2(increment, 100000);    t1.join();    t2.join();    std::cout << "Final counter value: " << counter << "\n";    return 0;}

更安全的做法是使用 std::lock_guard，它利用 RAII 机制自动加锁/解锁：

void increment(int n) {    for (int i = 0; i < n; ++i) {        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);        ++counter;        // lock 自动析构时释放 mutex    }}

小结：开启你的 C++并发入门之旅

通过本教程，你已经掌握了：

• 如何使用 std::thread 创建线程
• 如何向线程函数传递参数
• 为什么需要同步机制以及如何使用 std::mutex
• RAII 在多线程中的应用（std::lock_guard）

记住，C++并发入门只是第一步。后续你还可以学习条件变量（std::condition_variable）、原子操作（std::atomic）、线程池等高级主题。多练习、多调试，你将逐步成为多线程编程高手！

提示：编译多线程程序时，请链接 pthread 库（Linux/macOS）： g++ -std=c++11 -pthread your_file.cpp