Мултитхреадинг је концепт покретања више нити извршавања унутар једног програма. То је веома корисна карактеристика у програмским језицима као што је Ц++ јер нам омогућава да истовремено изводимо више операција. У Ц++, мултитхреадинг може се постићи путем <тхреад> библиотека, која обезбеђује скуп класа и функција које омогућавају програмерима да креирају, управљају и контролишу више нити.
Мултитхреадинг је исто као мултитаскинг. То значи да две или више нити раде истовремено. У таквом програму, свака компонента се назива нит, а свака нит специфицира јединствену путању извршења. Не постоји уграђена подршка за мултитхреадед програме пре Ц++ 11. Ову функцију уместо тога у потпуности обезбеђује оперативни систем.
Мултитхреадинг се такође може назвати дељењем програма на мање нити које се извршавају истовремено. Класа нити, која се користи за мултитхреадинг у Ц++, омогућава вам да конструишете бројне нити и управљате њиховим извршавањем.
Креирајте нити у Ц++
Да бисмо креирали нит у Ц++, користимо стд::тхреад класе, која је укључена у уграђену библиотеку нити. А позвати се испоручује као аргумент конструктору објекта класе стд::тхреад да би се створила нова нит. Код који се извршава када је нит активна је познат као позвати . Када конструишемо а стд::тхреад објекта, успоставља се нова нит, што узрокује код који је достављен од позвати да се води. Позивно може се дефинисати коришћењем ове три методе.
Метод 1: Показивач функције
Позивно функције помоћу показивача функције могу се дефинисати овако.
воид фунцтион_цалл ( параметрима )
Када је функција направљена, објекат нити који садржи функцију се генерише на следећи начин:
стд::тхреад тхреад_обј ( функција_позив, параметри ) ;
Метод 2: Функцијски објекат
Док користимо објекат функције, користимо идеју преоптерећења оператора. Код који се мора покренути док се нит формира налази се у преоптерећеној функцији.
цласс Објецт_цласс {воид оператор ( ) ( параметрима )
{
// код који треба извршити
}
} ;
стд::тхреад тхреад_објецт ( Објецт_цласс ( ) , параметри )
Метод 3: Ламбда експресија
Позивно функције које користе ламбда израз могу се дефинисати овако.
ауто ф = [ ] ( параметрима ) {// код који треба извршити
} ;
стд::тхреад тхреад_објецт ( ф, параметри ) ;
Пример вишенитног рада у Ц++
#инцлуде <иостреам>#инцлуде <нит>
користећи простор имена стд;
воид фунц_тхреад ( инт Н )
{
за ( инт и = 0 ; и < Н; и++ ) {
цоут << „Тет 1 :: цаллабле => Коришћење показивача функције \н ' ;
}
}
класа тхреад_обј {
јавно:
воид оператор ( ) ( инт н ) {
за ( инт и = 0 ; и < н; и++ )
цоут << 'Тхреад 2 :: цаллабле => Коришћење објекта функције \н ' ;
}
} ;
инт маин ( )
{
ауто ф = [ ] ( инт н ) {
за ( инт и = 0 ; и < н; и++ )
цоут << „Тхреад 3 :: цаллабле => Коришћење ламбда израза \н ' ;
} ;
тхреад тх1 ( фунц_тхреад, 2 ) ;
тхреад тх2 ( тхреад_обј ( ) , 2 ) ;
тхреад тх3 ( ф, 2 ) ;
тх1.јоин ( ) ;
тх2.јоин ( ) ;
тх3.јоин ( ) ;
повратак 0 ;
}
У горњем коду развили смо три нити са три одвојене цаллаблес —показивач функције, објекат и ламбда израз. Свака нит се покреће као две одвојене инстанце. Три нити су активне истовремено и одвојено, као што је назначено у излазу.
Излаз
Предности и недостаци вишенитног рада
Више посла може се обавити брже захваљујући мултитхреадинг . То је зато што омогућава бројним нитима да извршавају различите задатке одједном. Мултитхреадинг омогућава програмерима да обављају мрежне активности, обрађују фотографије или видео записе и изводе компликована израчунавања без успоравања остатка апликације. Мултитхреадинг помаже у томе да кориснички интерфејси боље реагују. Покретањем кода који мења екран у посебној нити, УИ нит остаје слободна за обављање других задатака, као што је реаговање на кориснички унос. Ово резултира глаткијим и бржим корисничким интерфејсима.
Међутим, постоје нека ограничења за коришћење мултитхреадинг . Један од кључних изазова у раду са мултитхреадед програми избегавају услове трке. Стање трке је ситуација у којој две или више нити покушавају да приступе истом дељеном ресурсу у исто време, што доводи до непредвидивог понашања. Да би избегли услове трке, програмери користе технике синхронизације као што су мутекси, семафори и баријере.
Закључак
Мултитхреадинг у Ц++ је моћан концепт који омогућава програмерима да креирају програме који могу да обављају више задатака истовремено. Користећи класу нити коју обезбеђује библиотека, програмери могу да креирају, управљају и контролишу више нити. Мултитхреадинг може се користити за побољшање перформанси, повећање одзива и превазилажење ограничења системских ресурса. Међутим, због изазова у раду са мултитхреадед програме, програмери треба да буду пажљиви и да користе одговарајуће технике синхронизације како би избегли услове трке.