编辑“︁C++ 线程标识”︁

{{DISPLAYTITLE:C++线程标识}}  
'''C++线程标识'''是C++多线程编程中用于唯一识别线程的核心概念。每个线程在创建时都会被分配一个唯一的标识符，开发者可以通过这些标识符管理、调试或区分不同线程的执行逻辑。本文将详细介绍C++标准库中与线程标识相关的工具及其实际应用。

== 概述 ==  
在C++11及更高版本中，线程标识通过<code>std::thread::id</code>类型表示。它是一个轻量级的、可比较的类，用于唯一标识线程。主线程和子线程的标识不同，且销毁的线程标识可能被系统复用。

=== 关键特性 ===  
* '''唯一性'''：每个活跃线程的<code>std::thread::id</code>唯一。  
* '''可比较性'''：支持<code>==</code>、<code>!=</code>等操作符，用于判断线程是否相同。  
* '''哈希支持'''：可用于STL无序容器（如<code>std::unordered_map</code>）。  

== 获取线程标识 ==  
以下方法可获取线程标识：  

=== 当前线程标识 ===  
使用<code>std::this_thread::get_id()</code>获取当前线程的标识：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
#include <iostream>  
#include <thread>  

int main() {  
    std::cout << "Main thread ID: " << std::this_thread::get_id() << '\n';  
}  
</syntaxhighlight>  
'''输出示例'''：  
<pre>  
Main thread ID: 140737345955648  
</pre>  

=== 线程对象的标识 ===  
通过<code>std::thread</code>对象的成员函数<code>get_id()</code>获取：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
#include <iostream>  
#include <thread>  

void foo() {  
    std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << '\n';  
}  

int main() {  
    std::thread t(foo);  
    std::cout << "Main thread ID: " << std::this_thread::get_id() << '\n';  
    std::cout << "Child thread ID: " << t.get_id() << '\n';  
    t.join();  
}  
</syntaxhighlight>  
'''输出示例'''：  
<pre>  
Main thread ID: 140737345955648  
Child thread ID: 140737337628416  
Thread ID: 140737337628416  
</pre>  

== 线程标识的实际应用 ==  

=== 调试与日志 ===  
在多线程程序中，通过标识区分日志来源：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
#include <iostream>  
#include <thread>  
#include <vector>  

void worker(int id) {  
    std::cout << "Thread " << id << " (ID: " << std::this_thread::get_id() << ") working\n";  
}  

int main() {  
    std::vector<std::thread> threads;  
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {  
        threads.emplace_back(worker, i);  
    }  
    for (auto& t : threads) {  
        t.join();  
    }  
}  
</syntaxhighlight>  
'''输出示例'''：  
<pre>  
Thread 0 (ID: 140737337628416) working  
Thread 1 (ID: 140737329235712) working  
Thread 2 (ID: 140737320843008) working  
</pre>  

=== 线程特定存储 ===  
结合<code>std::unordered_map</code>实现线程本地数据管理：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
#include <iostream>  
#include <thread>  
#include <unordered_map>  
#include <mutex>  

std::unordered_map<std::thread::id, int> thread_data;  
std::mutex mtx;  

void add_data(int value) {  
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);  
    thread_data[std::this_thread::get_id()] = value;  
}  

int main() {  
    std::thread t1(add_data, 10), t2(add_data, 20);  
    t1.join();  
    t2.join();  

    for (const auto& pair : thread_data) {  
        std::cout << "Thread " << pair.first << ": " << pair.second << '\n';  
    }  
}  
</syntaxhighlight>  
'''输出示例'''：  
<pre>  
Thread 140737329235712: 20  
Thread 140737337628416: 10  
</pre>  

== 线程标识的比较与哈希 ==  
<code>std::thread::id</code>支持比较和哈希操作，适用于条件分支和容器存储：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
#include <iostream>  
#include <thread>  
#include <unordered_set>  

int main() {  
    std::thread::id main_id = std::this_thread::get_id();  
    std::thread t([]{});  
    std::thread::id child_id = t.get_id();  

    std::cout << "Is main thread? " << (main_id == std::this_thread::get_id()) << '\n';  
    std::cout << "Is child thread? " << (child_id == std::this_thread::get_id()) << '\n';  

    std::unordered_set<std::thread::id> id_set;  
    id_set.insert(main_id);  
    id_set.insert(child_id);  
    std::cout << "Unique IDs stored: " << id_set.size() << '\n';  

    t.join();  
}  
</syntaxhighlight>  
'''输出示例'''：  
<pre>  
Is main thread? 1  
Is child thread? 0  
Unique IDs stored: 2  
</pre>  

== 高级主题：线程标识的内部表示 ==  
<code>std::thread::id</code>的实际实现依赖操作系统API。例如：  
* 在Linux中可能封装<code>pthread_t</code>。  
* 在Windows中可能使用<code>DWORD</code>类型的线程ID。  

可通过以下方式验证平台差异：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
#include <iostream>  
#include <thread>  
#include <sstream>  

int main() {  
    std::stringstream ss;  
    ss << std::this_thread::get_id();  
    std::cout << "Thread ID as string: " << ss.str() << '\n';  
}  
</syntaxhighlight>  

== 总结 ==  
* <code>std::thread::id</code>是C++标准库中用于标识线程的核心工具。  
* 适用于调试、日志记录、线程特定数据管理等场景。  
* 支持比较、哈希和流输出，兼容STL容器。  

{{Stub|C++多线程}}  
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[[Category:C++ 多线程]]