Thread Learning

Thread/Thread.md

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+哈哈哈哈，**太正常了**，这玩意儿本来就反直觉 😄
+行，我给你一份**能当速查表用的 `<thread>` 全家桶说明**，不讲虚的，只讲：
+
+* 干嘛用
+* 怎么调
+* 有没有返回值
+* 什么时候该用 / 不该用
+
+你看完这一份，再回头看你之前的代码，会突然“哦原来如此”。
+
+---
+
+# 一、`<thread>` 到底提供了什么？
+
+严格来说 `<thread>` **只解决三件事**：
+
+1. 创建线程
+2. 控制线程生命周期
+3. 获取线程身份 / 状态
+
+👉 **不负责：**
+
+* 返回值
+* 同步
+* 通信
+
+那些是 `<future>`、`<mutex>`、`<atomic>` 的活。
+
+---
+
+# 二、`std::thread`（核心中的核心）
+
+## 1️⃣ 构造线程（创建并立刻运行）
+
+```cpp
+#include <thread>
+
+void foo(int x) {}
+
+std::thread t(foo, 10);
+```
+
+### 本质
+
+* 创建 OS 线程
+* 立刻执行 `foo(10)`
+
+### 参数规则
+
+* **按值拷贝**
+* 要引用必须用 `std::ref`
+
+```cpp
+int x = 10;
+thread t(foo, ref(x));
+```
+
+### 返回值
+
+❌ **没有**
+（线程函数的返回值会被丢弃）
+
+---
+
+## 2️⃣ `join()` —— 等线程干完
+
+```cpp
+t.join();
+```
+
+### 作用
+
+* 阻塞当前线程
+* 直到 `t` 执行完
+
+### 返回值
+
+❌ 无
+
+### 必须记住的铁律
+
+> **一个 `std::thread`：
+> 要么 `join()`，要么 `detach()`，否则程序直接 `std::terminate()`**
+
+---
+
+## 3️⃣ `detach()` —— 放生线程（慎用）
+
+```cpp
+t.detach();
+```
+
+### 作用
+
+* 线程变成后台线程
+* 主线程不再管它
+
+### 返回值
+
+❌ 无
+
+### 什么时候能用？
+
+* 日志
+* 心跳
+* 不依赖任何外部对象
+
+### 新手忠告
+
+> **90% 的 `detach()` 都是 bug**
+
+---
+
+## 4️⃣ `joinable()` —— 能不能 join？
+
+```cpp
+if (t.joinable()) {
+    t.join();
+}
+```
+
+### 什么时候 false？
+
+* 已 join
+* 已 detach
+* 默认构造的 thread
+
+---
+
+## 5️⃣ `get_id()` —— 线程 ID
+
+```cpp
+std::thread::id id = t.get_id();
+```
+
+### 用途
+
+* 调试
+* 日志
+* 判断是不是同一个线程
+
+---
+
+## 6️⃣ `std::this_thread::get_id()`
+
+```cpp
+auto id = std::this_thread::get_id();
+```
+
+👉 获取**当前线程**的 ID
+
+---
+
+# 三、线程“辅助函数”（非常常用）
+
+## 7️⃣ `sleep_for()` —— 休眠一段时间
+
+```cpp
+#include <chrono>
+using namespace std::chrono_literals;
+
+std::this_thread::sleep_for(100ms);
+```
+
+### 作用
+
+* 让当前线程休眠
+
+### 返回值
+
+❌ 无
+
+---
+
+## 8️⃣ `sleep_until()` —— 睡到某个时间点
+
+```cpp
+auto t = chrono::steady_clock::now() + 1s;
+std::this_thread::sleep_until(t);
+```
+
+---
+
+## 9️⃣ `yield()` —— 让出 CPU
+
+```cpp
+std::this_thread::yield();
+```
+
+### 作用
+
+* 告诉调度器：
+  “我不急，你先跑别人”
+
+### 用途
+
+* 自旋锁
+* 低优先级任务
+
+---
+
+# 四、`hardware_concurrency()` —— CPU 有多少核？
+
+```cpp
+unsigned n = std::thread::hardware_concurrency();
+```
+
+### 返回值
+
+* 建议线程数
+* **可能是 0（不保证）**
+
+👉 常见用法：
+
+```cpp
+int n = max(1u, thread::hardware_concurrency());
+```
+
+---
+
+# 五、所有 `<thread>` API 一览表（重点）
+
+| API                          | 作用      | 返回值          |
+| ---------------------------- | ------- | ------------ |
+| `thread(f, args...)`         | 创建并运行线程 | —            |
+| `join()`                     | 等线程结束   | void         |
+| `detach()`                   | 放生线程    | void         |
+| `joinable()`                 | 能否 join | bool         |
+| `get_id()`                   | 线程 ID   | `thread::id` |
+| `this_thread::get_id()`      | 当前线程 ID | `thread::id` |
+| `this_thread::sleep_for()`   | 休眠      | void         |
+| `this_thread::sleep_until()` | 睡到时间点   | void         |
+| `this_thread::yield()`       | 让出 CPU  | void         |
+| `hardware_concurrency()`     | CPU 线程数 | unsigned     |
+
+📌 **没有一个 API 有“业务返回值”**
+
+---
+
+# 六、那“返回值”到底去哪了？
+
+👉 **根本不在 `<thread>`**
+
+你要记住这个分工：
+
+| 需求     | 用什么              |
+| ------ | ---------------- |
+| 跑线程    | `std::thread`    |
+| 拿返回值   | `std::future`    |
+| 简单并发任务 | `std::async`     |
+| 同步     | `mutex / atomic` |
+
+---
+
+# 七、你现在可以这样理解（非常重要）
+
+> **`std::thread` ≈ C 语言 `pthread_create`
+> `std::async` ≈ “有返回值的线程函数”**
+
+所以你刚才的崩溃是合理的 😂
+你是拿 **pthread 的心态**，期待 **Java 的体验**。
+
+---
+
+# 八、给你一条“永远不翻车”的使用准则
+
+> **如果你想要返回值：
+> ❌ 不要用 `std::thread`
+> ✅ 用 `std::async`**
+
+---
+
+如果你愿意，下一步我可以帮你做三件事之一：
+
+1️⃣ 把你刚才那个项目 **改成 async 版本**
+2️⃣ 给你一份 **`<future>` 函数大全（和这份一样清楚）**
+3️⃣ 手把手写一个 **线程池（真正工程级）**
+
+你挑。