C++中的等待指令(例如 std::this_thread::sleep_for
或 std::this_thread::yield
)主要用于讓當前線程暫停執行一段時間或者主動讓出CPU時間片,以便其他線程有機會運行。以下是一些常見的應用場景:
延時執行:當你需要讓你的程序暫停一段時間(例如幾秒鐘或幾分鐘)時,可以使用等待指令。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
int main() {
std::cout << "Starting...\n";
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3)); // 等待3秒
std::cout << "Finished.\n";
return 0;
}
限制線程執行速度:在某些情況下,你可能希望限制線程的執行速度,以便更好地控制系統的資源使用。等待指令可以幫助你實現這一點。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
void print_numbers(int start, int end) {
for (int i = start; i <= end; ++i) {
std::cout<< i << std::endl;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); // 每打印一個數字后等待100毫秒
}
}
int main() {
std::thread t1(print_numbers, 1, 10);
std::thread t2(print_numbers, 11, 20);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
實現自旋鎖(spinlock):在多線程編程中,自旋鎖是一種簡單的同步機制。當一個線程嘗試獲取已被其他線程持有的鎖時,自旋鎖會讓線程持續檢查鎖的狀態,直到鎖變為可用狀態。等待指令可以用于實現這一過程。
#include <iostream>
#include <atomic>
#include <thread>
std::atomic<bool> lock = false;
void spin_lock(int retries) {
while (retries > 0) {
if (!lock.exchange(true)) { // 嘗試獲取鎖,如果成功則返回false,否則返回true(表示鎖已被占用)
return;
}
std::this_thread::yield(); // 等待一段時間后重試
--retries;
}
}
void unlock() {
lock.store(false);
}
int main() {
std::thread t1(spin_lock, 10);
std::thread t2(unlock);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
與事件循環結合使用:在某些事件驅動的程序中,你可能需要等待特定事件的發生。等待指令可以與事件循環結合使用,以便在事件發生時執行相應的操作。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;
void worker() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
cv.wait(lock, [] { return ready; }); // 等待ready變為true
std::cout << "Ready!\n";
}
int main() {
std::thread t(worker);
{
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
ready = true; // 設置ready為true,以便worker線程可以繼續執行
}
cv.notify_one(); // 通知worker線程
t.join();
return 0;
}
請注意,等待指令并不能保證線程會立即停止執行。它們只是讓線程暫停一段時間或者主動讓出CPU時間片。在實際應用中,你可能需要結合其他同步機制(如互斥鎖、條件變量等)來實現更復雜的線程同步。