Thread là một luồng thực thi (execution flow) độc lập bên trong cùng một tiến trình (process). Một chương trình có thể có nhiều thread chạy song song hoặc gần như song song trên nhiều CPU core.
Thread giúp chương trình nhanh hơn khi các công việc độc lập; nhưng càng nhiều thread thì việc đồng bộ càng phức tạp và dễ phát sinh lỗi (tốn RAM, Context switch, Scheduler overhead)
Khi nào nên dùng thread?
- Công việc độc lập có thể chạy song song vd: xử lý 10.000 ảnh, thay vì xử lí tuần tự ảnh 1 –> ảnh 2 –> ảnh 3, chúng ta có thể tạo thread 1 xử lý anh 1-2500, thread 2 xử lý ảnh 2501-5000,…
- Tránh làm treo giao diện UI Thread –> tạo Worker Thread chạy tác vụ nặng (vd: load file 2GB)
- Server xử lý nhiều client A, B, C… tạo
std::thread(clientHandler, socketA);std::thread(clientHandler, socketB); - Các tác vụ nền vd: download file, ghi log, đồng bộ dữ liệu, backup,…
Khi nào KHÔNG nên dùng thread?
- Dữ liệu phụ thuộc lẫn nhau A phải xong mới chạy B, B phải xong mới chạy C
Ví dụ tạo thread
main() chạy trên thread chính (main thread).
std::thread t(printMessage); tạo thread mới thực thi hàm printMessage()
join() bắt thread chính đợi thread con kết thúc.
Nếu không gọi join() hoặc detach(), chương trình sẽ lỗi khi đối tượng thread bị hủy.
Compile với -pthread là tùy chọn cần thiết để hỗ trợ đa luồng trên Linux/GCC.
Thứ tự không cố định vì các thread chạy song song.
Thread 2 dang chay
Thread 1 dang chay
Thread 3 dang chay// Ví dụ chạy 1 thread
#include <iostream>
#include <thread>
void printMessage()
{
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
std::cout << "thread dang chay " << i << std::endl;
}
}
int main()
{
std::cout << "main thread bat dau" << std::endl;
// Tạo thread mới
std::thread t(printMessage);
// Chờ thread kết thúc
t.join();
std::cout << "main thread ket thuc" << std::endl;
return 0;
}
[btnguyen@hpserver btest]$ g++ btest.cpp -o btest -pthread
[btnguyen@hpserver btest]$ ./btest
main thread bat dau
thread dang chay 1
thread dang chay 2
thread dang chay 3
thread dang chay 4
thread dang chay 5
main thread ket thuc
[btnguyen@hpserver btest]$// Ví dụ chạy nhiều threads
#include <iostream>
#include <thread>
void printMessage(int id)
{
std::cout << "Thread " << id << " dang chay" << std::endl;
}
int main()
{
std::cout << "main thread bat dau" << std::endl;
// Tạo threads mới
std::thread t1(printMessage, 1);
std::thread t2(printMessage, 2);
std::thread t3(printMessage, 3);
// Chờ threads kết thúc
t1.join();
t2.join();
t3.join();
std::cout << "main thread ket thuc" << std::endl;
return 0;
}
[btnguyen@hpserver btest]$ g++ btest.cpp -o btest -pthread
[btnguyen@hpserver btest]$ ./btest
main thread bat dau
Thread 2 dang chay
Thread 1 dang chay
Thread 3 dang chay
main thread ket thuc
[btnguyen@hpserver btest]$Chia sẻ dữ liệu với mutex
mutex giúp tránh race condition khi nhiều thread cùng cập nhật biến counter. Nếu không có mutex, có thể nhận 173124, 198622,... do tranh chấp dữ liệu thay vì kết quả mong muốn 200000
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
int counter = 0;
std::mutex mtx;
void increment()
{
for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
counter++;
}
}
int main()
{
std::thread t1(increment);
std::thread t2(increment);
t1.join();
t2.join();
std::cout << "Counter = " << counter << std::endl;
return 0;
}
[btnguyen@hpserver btest]$ g++ btest.cpp -o btest -pthread
[btnguyen@hpserver btest]$ ./btest
Counter = 200000
[btnguyen@hpserver btest]$So sánh pthread, boost::thread, std::thread
| Tiêu chí | pthread | boost::thread | std::thread |
|---|---|---|---|
| Ra đời | POSIX | Boost | C++11 |
| Chuẩn hóa | POSIX | Thư viện bên ngoài | Chuẩn C++ |
| Ngôn ngữ | C | C++ | C++ |
| Đa nền tảng | Chủ yếu Unix/Linux | Có | Có |
| Cần cài thêm | Không | Có Boost | Không |
| Type-safe | Không | Có | Có |
| Hiện nay | Legacy/System | Ít dùng hơn | Khuyến nghị |