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doc: update cpp.md #255

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jaywcjlove
2022-12-31 22:43:10 +08:00
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135
docs/cpp.md
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@@ -602,14 +602,14 @@ auto func = []() -> return_type { };
auto func1 = [=, &str1]() -> int
{
return val1 == std::stoi(str1)
? val1 : val2;
return val1 == std::stoi(str1)
? val1 : val2;
};
auto func2 = [&, val1]() -> int
{
return str1 == std::to_string(val1)
? str1 : str2;
return str1 == std::to_string(val1)
? str1 : str2;
};
```
@@ -625,27 +625,28 @@ auto func = []() -> return_type { };
std::vector<int> vec({1, 2, 3, 4, 5});
std::for_each(vec.begin(), vec.end(),
[](int& ele) -> void
{
std::cout << ele
<< " ";
});
{
std::cout << ele
<< " ";
});
```
## C++多线程
> g++编译选项：`-std=c++11`
>
> 包含头文件：
>
> + `#include <thread>`：C++多线程库
> + `#include <mutex>`：C++互斥量库
> + `#include <future>`：C++异步库
### 多线程介绍
g++编译选项：`-std=c++11`。包含头文件：
- `#include <thread>`：C++多线程库
- `#include <mutex>`：C++互斥量库
- `#include <future>`：C++异步库
### 线程的创建
<!--rehype:wrap-class=row-span-2-->
以普通函数作为线程入口函数：
```c++
```cpp
void entry_1() { }
void entry_2(int val) { }
@@ -655,7 +656,7 @@ std::thread my_thread_2(entry_2, 5);
以类对象作为线程入口函数：
```c++
```cpp
class Entry
{
void operator()() { }
@@ -671,7 +672,7 @@ std::thread my_thread_2(&Entry::entry_function, &entry);
以lambda表达式作为线程入口函数：
```c++
```cpp
std::thread my_thread([]() -> void
{
// ...
@@ -680,7 +681,7 @@ std::thread my_thread([]() -> void
### 线程的销毁
```c++
```cpp
thread my_thread;
// 阻塞
my_thread.join();
@@ -690,7 +691,7 @@ my_thread.detach();
### `this_thread`
```c++
```cpp
// 获取当前线程ID
std::this_thread::get_id();
// 使当前线程休眠一段指定时间
@@ -702,6 +703,7 @@ std::this_thread::yield();
```
### 锁
<!--rehype:wrap-class=row-span-3-->
> `#include <mutex>`
@@ -709,46 +711,46 @@ std::this_thread::yield();
创建锁
```c++
```cpp
std::mutex m;
```
上锁
```c++
```cpp
m.lock();
```
解锁
```c++
```cpp
m.unlock();
```
尝试上锁：成功返回`true`，失败返回`false`
```c++
```cpp
m.try_lock();
```
解锁
```c++
```cpp
m.unlock();
```
#### 更简单的锁——`std::lock_guard<Mutex>`
#### 更简单的锁 —— `std::lock_guard<Mutex>`
构造时上锁，析构时解锁
```c++
```cpp
std::mutex m;
std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
```
额外参数：`std::adopt_lock`：只需解锁，无需上锁
```c++
```cpp
// 手动上锁
m.lock();
std::lock_guard<mutex> lock(m,
@@ -759,7 +761,7 @@ std::lock_guard<mutex> lock(m,
构造上锁，析构解锁
```c++
```cpp
std::mutex m;
std::unique_lock<mutex> lock(m);
```
@@ -768,7 +770,7 @@ std::unique_lock<mutex> lock(m);
只需解锁，无需上锁
```c++
```cpp
// 手动上锁
m.lock();
std::unique_lock<mutex> lock(m,
@@ -779,7 +781,7 @@ std::unique_lock<mutex> lock(m,
尝试上锁，可以通过`std::unique_lock<Mutex>::owns_lock()`查看状态
```c++
```cpp
std::unique_lock<mutex> lock(m,
std::try_to_lock);
if (lock.owns_lock())
@@ -796,7 +798,7 @@ else
绑定锁，但不上锁
```c++
```cpp
std::unique_lock<mutex> lock(m,
std::defer_lock);
lock.lock();
@@ -811,7 +813,7 @@ lock.unlock();
当多个线程通过这个函数调用一个可调用对象时，只会有一个线程成功调用。
```c++
```cpp
std::once_flag flag;
void foo() { }
@@ -823,13 +825,13 @@ std::call_once(flag, foo);
#### 创建条件变量
```c++
```cpp
std::condition_variable cond;
```
#### 等待条件变量被通知
```c++
```cpp
std::unique_lock<std::mutex>
lock;
extern bool predicate();
@@ -840,28 +842,31 @@ cond.wait(lock);
cond.wait(lock, predicate);
```
1. `wait`不断地尝试重新获取并加锁该互斥量，如果获取不到，它就卡在这里并反复尝试重新获取，如果获取到了，执行流程就继续往下走
2. `wait`在获取到互斥量并加锁了互斥量之后：
1. 如果`wait`被提供了可调用对象，那么就执行这个可调用对象：
+ 如果返回值为`false`，那么`wait`继续加锁，直到再次被notified
+ 如果返回值为`true`，那么`wait`返回，继续执行流程
2. 如果`wait`没有第二个参数，那么直接返回，继续执行
----
- `wait`不断地尝试重新获取并加锁该互斥量，如果获取不到，它就卡在这里并反复尝试重新获取，如果获取到了，执行流程就继续往下走
- `wait`在获取到互斥量并加锁了互斥量之后：
- 如果`wait`被提供了可调用对象，那么就执行这个可调用对象：
- 如果返回值为`false`，那么`wait`继续加锁，直到再次被 notified
- 如果返回值为`true`，那么`wait`返回，继续执行流程
- 如果`wait`没有第二个参数，那么直接返回，继续执行
#### `std::condition_variable::notify_one`
`notify_one`唤醒一个调用`wait`的线程。注意在唤醒之前要解锁，否则调用`wait`的线程也会因为无法加锁而阻塞。
`notify_one` 唤醒一个调用 `wait` 的线程。注意在唤醒之前要解锁，否则调用 `wait` 的线程也会因为无法加锁而阻塞。
#### `std::condition_variable::notify_all`
唤醒所有调用`wait`的线程。
唤醒所有调用 `wait` 的线程。
### 获取线程的运行结果
<!--rehype:wrap-class=row-span-2-->
> `#include <future>`
#### 创建异步任务
```c++
```cpp
double func(int val);
// 使用std::async创建异步任务
@@ -875,34 +880,34 @@ std::future<double> result =
等待异步任务结束，但是不获取返回值：
```c++
```cpp
result.wait();
```
获取异步任务的返回值：
```c++
```cpp
int val = result.get();
```
注：
+ `get()`返回右值，因此只可调用一次
+ 只要调用上述任意函数，线程就会一直阻塞到返回值可用（入口函数运行结束）
- `get()`返回右值，因此只可调用一次
- 只要调用上述任意函数，线程就会一直阻塞到返回值可用（入口函数运行结束）
#### `std::async`的额外参数
#### `std::async` 的额外参数
额外参数可以被放在`std::async`的第一个参数位置，用于设定`std::async`的行为：
额外参数可以被放在 `std::async` 的第一个参数位置，用于设定 `std::async` 的行为：
1. `std::launch::deferred`：入口函数的运行会被推迟到`std::future<T>::get()`或者`std::future<T>::wait()`被调用时。此时调用线程会直接运行线程入口函数，换言之，**不会创建子线程**
2. `std::launch::async`：立即创建子线程，并运行线程入口函数
3. `std::launch::deferred | std::launch::async`：默认值，由系统自行决定
- `std::launch::deferred`：入口函数的运行会被推迟到`std::future<T>::get()`或者`std::future<T>::wait()`被调用时。此时调用线程会直接运行线程入口函数，换言之，**不会创建子线程**
- `std::launch::async`：立即创建子线程，并运行线程入口函数
- `std::launch::deferred | std::launch::async`：默认值，由系统自行决定
#### 返回值的状态
让当前线程等待一段时间（等待到指定时间点），以期待返回值准备好：
```c++
```cpp
extern double foo(int val) {}
std::future<double> result =
@@ -912,41 +917,37 @@ std::future<double> result =
std::future_status status;
// 等待一段时间
status = result.wait_for(
std::chrono::seconds(1)
);
std::chrono::seconds(1)
);
// 等待到某一时间点
status = result.wait_for(
std::chrono::now() +
std::chrono::now() +
std::chrono::seconds(1)
);
);
```
在指定的时间过去后，可以获取等待的结果：
```c++
```cpp
// 返回值已经准备好
if (status ==
std::future_status::ready)
std::future_status::ready)
{
}
// 超时：尚未准备好
else if (status ==
std::future_status::timeout)
{
}
{ }
// 尚未启动: std::launch::deferred
else if (status ==
std::future_status::deferred)
{
}
{ }
```
#### 多个返回值
```c++
```cpp
std::shared_future<T> result;
```