在 C++ 中，可以通过多线程来实现并发处理任务的功能。但是，如果不及时退出或删除线程，会导致一些不必要的资源浪费，从而可能导致应用程序出现崩溃等问题。因此，在应用程序中使用线程时，有必要了解如何合理地结束线程。本文将对 C++ 中结束线程的方法进行详细的介绍。
一、线程的声明和创建
首先，我们需要了解线程的声明和创建方式。C++ 11 标准中，可以使用 std::thread 类来声明和创建线程，该类定义如下：
class thread {
public:
template <class Function, Args>
explicit thread(Function&& f, Args&&... args);
// 析构函数，销毁线程
~thread();
// 判断线程是否可用
bool joinable() const noexcept;
// 等待线程执行结束
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void join();
// 分离线程，不等待线程执行结束即可销毁线程对象
void detach();
// 获取线程 ID
std::thread::id get_id() const noexcept;
// 交换线程对象
void swap(thread& x) noexcept;
// 禁用拷贝构造函数和赋值运算符
thread(const thread&) = delete;
十六届三中全会公报 thread& operator=(const thread&) = delete;
};
jesscadrake2018 在使用 std::thread 类创建线程时，需要传递一个函数对象和若干参数。该函数对象将作为线程的入口点，在新线程上执行。
在 C++ 中，有多种方法来结束线程。下面介绍几种常见的方法。
1. 使用 join() 函数等待线程执行完毕
当线程执行完毕后，可以通过调用 std::thread 类的 join() 函数来等待线程执行结束。
std::thread t1(foo); // 创建线程 t1
t1.join(); // 等待线程 t1 执行结束
join() 函数会一直阻塞当前线程，直到被调用的线程结束为止。如果调用 join() 函数时被调用的线程已经结束，join() 函数将立即返回。
需要注意的是，如果线程对象已经分离或销毁，调用 join() 函数会导致程序崩溃。
2. 使用 detach() 函数分离线程
和 join() 函数不同，detach() 函数将使线程和线程对象分离，当前线程不会等待被调用线程执行完毕。一旦线程对象被分离，就无法再次等待该线程执行完毕。
3. 使用 std::atomic_flag 定义线程结束标志
该类型的 test_and_set() 方法，会先测试当前标志，如果标志为真，就返回 true，否则将标志设置为真，然后返回 false。
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#include <atomic>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <iostream>
std::atomic_flag flag = ATOMIC_FLAG_INIT; // 定义结束标志
void foo()
{
while (!st_and_set()) { // 循环检测结束标志
std::cout << "Hello, world!\n";
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500)); // 休眠 500 毫秒
}
}
在该示例中，while 循环不断检测结束标志 flag，如果标志为真，就退出循环。在主线程休眠 2 秒后，设置标志 flag 为 true，然后等待线程 t1 执行完毕。
std::condition_variable cv; // 定义条件变量
std::mutex mtx; // 定义互斥量
bool done = false; // 定义结束标志
std::promise 可以用来在一个线程中传递值或状态，以便另一个线程在必要时能够得知它，并按照定义的方式进行处理。
下面是一个使用 std::promise 通知线程结束的示例：
void foo(std::shared_ptr<std::promise<void>> p)
{
std::cout << "Hello, world!\n";
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p->set_value(); // 设置值
}
在该示例中，线程 foo() 接受一个 std::shared_ptr<std::promise<void>> 对象作为参数。在该线程中，我们输出一个字符串，并使用该对象的 set_value() 函数通知主线程之前设置的 std::future<void> 对象，表示该线程已经执行完毕。
除了使用 std::atomic_flag 类型外，我们还可以使用 std::atomic<bool> 类型来实现线程结束的通知。该类型的构造函数和方法如下：
在该示例中，线程 foo() 会不断输出一个字符串，并在输出后休眠 500 毫秒，直到 done 标志为 true，才退出循环。
7. 使用线程局部存储来结束线程
线程局部存储是一种机制，允许程序在需要时在线程本地存储数据。C++ 中，可以使用 std::thread_local 关键字声明线程局部变量。当线程结束时，线程局部变量自动销毁。
thread_local bool done = false; // 定义线程局部变量
在该示例中，我们定义了一个线程局部变量 done，用于控制线程结束。在 foo() 函数中，只要 done 为 false，就不断输出一个字符串。当 done 变为 true 时，线程局部变量 done 自动销毁，线程结束。
三、小结
本文介绍了 C++ 中结束线程的方法，包括使用 join() 函数等待线程结束、使用 detach() 函数分离线程、使用 std::atomic_flag 、std::condition_variable、std::promise 以及 std::atomic<bool> 类型来通知线程结束，以及使用线程局部存储实现线程结束等方法。不同的方法适用于不同的情况，需要根据实际需求选用合适的方法。
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