[C++] Thread Function相關測試

因為研究測試資料莫名的大，在生成資料的過程中，常常會有需要長時間等待的狀況，
這時就會想到當初課堂說的平行化處理，所以想說用thread來榨乾CPU的效能呀～

很幸運的是，在C++ 11之後，已經把thread列入標準凾式庫內了，
雖然早期的Compiler沒有支援，不過如果用IDE有乖乖升級的話，
應該之後的版本都會把這東西補進去
所以可以把那精美的pthread先放在一旁(pthread你好難懂呀~)

小弟在這邊個環境是在ubuntu上面，gcc version 4.4.3，
(真的比較習慣用vim寫code，直接上server跑資料也比較方便)

在使用上，編譯需要加上相關參數：
g++ source.cpp -std=c++0x -lpthread -Os -o ./target

1. -std=c++0x：指定編譯的C++版本
2. -lpthread：引入thread的lib，是說也看到有-pthread的，目前測過兩個都可以

在程式碼內，需要引入「thread」的函式：#include <thread>
這樣就可以呼叫thread相關函式來奴役充分利用CPU的資源了

在使用上，根據不同情境，使用的狀況會有所不同：

1. 在main呼叫一般function
   
   這應該是最容易理解的，根據cplusplus.com的範例，他的程式碼長這個樣子：
   
   

   // thread example
   #include <iostream>       // std::cout
   #include <thread>         // std::thread
    
   void foo() 
   {
     // do stuff...
   }
   
   void bar(int x)
   {
     // do stuff...
   }
   
   int main() 
   {
     std::thread first (foo);     // 開新thread：「first」執行「foo」函式
     std::thread second (bar,0);  // 開新thread：「second」執行「bar」函式，傳入參數0
   
     std::cout << "main, foo and bar now execute concurrently...\n";
   
     // synchronize threads:
     first.join();                // 等「first」thread執行結束
     second.join();               // 等「second」thread執行結束
   
     std::cout << "foo and bar completed.\n";
   
     return 0;
   }
   

   因為C++ 11 thread已經將這個功能物件化，所以使用上就和使用一般物件一樣，
   先生成一個物件，然後將要分工執行的function和參數傳進去，這時候main function就只要等待執行結束在收割結果就好啦！
   
   
2. 在class內呼叫同個class內的member function
   
   不過有時候，我們會需要在class裡面，針對特定的工作進行加速，像是某些需要大量重複計算又互不干擾的函式，這時候就會對單一個member function做thread加速，那這時得使用會變成：
   
   

   #include <iostream>
   #include <thread>
   
   using namespace std;
   
   ClassA::ClassA(){
   
   // do stuff...
   
   }
   void ClassA::memberFunA(int a){
   
   // do stuff...
   }
   void ClassA::memberFunB(){
   
   std::thread first (&ClassA::memberFunA, this, 0);
   first.join(); 
   // do stuff...
   
   }

   以上面為例，memberFunB需要呼叫同一個class的memberFunA，因此需要引入member function的完整reference，並且第一個參數要代入是自己這個class，讓thread可以正確找到要引入的資料為何。
   
3. 在main呼叫特定物件的member function
   
   另一個情況是：在main function中需要將某些物件放到thread裡面做平行化運算：
   
   

   #include <iostream>
   #include <thread>
   using namespace std;
   
   int main( int argc, char** argv )
   {
         ClassA object1;
   
   std::thread first (&ClassA::memberFunA, &object1, 0);
   first.join(); 
   
   }

   在這邊的想法和2.類似：引入的function需要指定class和member function的reference，加上由於是用物件形式呼叫member function，因此需要在指定該物件的reference，才可以存取該物件內的member function
   

不過要注意的是，在引入物件進去thread平行化執行時，是將整個函式和變數複製一份到thread使用，因此如果有需要保留修改變數的狀況的話(EX: 引入一個陣列，裡面存修改後的狀況，讓多個thread個別修改一段)，則需要加上「std::ref()」來處理。

以上大概就是C++裡面thread的基本使用，其實還有很多像是針對執行中thread的操作啦，thread間的溝通之類的東西，不過目前小弟還用不到那麼進階的功能，所以在這邊就先不提啦，之後有機會的話會再補上去。

Reference：

• cplusplus.com: thread
• C++ 的多執行序程式開發 Thread：基本使用