C++标准线程库实现优雅退出的方式

1.通过设置共享退出标记

2.使用std::jthread创建线程

3.定义消息类型的方式

4.注意事项

1.通过设置共享退出标记

定义一个退出变量bool stop = false; 表示线程是否应该停止。在主线程中设置标记stop=true,然后join一直等待，然后线程循环检测到stop是否为true，为true则表示线程该退出了。示例代码如下：

IThread.h

#ifndef  _I_THREAD_H_
#define  _I_THREAD_H_
#include "LinkGlobal.h"
#include <Thread>
#include <memory>LINK_CORE_NAMESPACE_BEGINclass IThread
{
public:explicit IThread();virtual ~IThread() = default;public:void start();void join();protected:virtual void run() = 0;private:std::unique_ptr<std::thread> m_thread;bool m_bStarted;
};LINK_CORE_NAMESPACE_END#endif

IThread.cpp

#include "IThread.h"LINK_CORE_NAMESPACE_BEGINIThread::IThread():m_bStarted(false), m_thread(nullptr)
{}void IThread::start()
{if (m_bStarted) {join();return;}m_thread.reset(new std::thread(&IThread::run, this));m_bStarted = true;
}void IThread::join()
{if (m_bStarted && m_thread) {if (m_thread->joinable()) {m_thread->join();}}m_bStarted = false;
}LINK_CORE_NAMESPACE_END

QueryDataCmdThread.h

#pragma once
#include "IThread.h"
#include "DataType.h"
#include <string>
#include <QByteArray>
using namespace xyLinkCore;class CQueryDataCmdThread : public IThread
{
public:CQueryDataCmdThread (PUInt64 chaissID, PUInt64 signalID);virtual ~CQueryDataCmdThread ();public:int start();int stop();private:void  run() override;void  sendQueryCmd();void  encodeData();private:bool   m_bStop;PUInt64 m_chaissID;PUInt64 m_signalID;bool   m_status;std::string m_waveName;QByteArray  m_data;
};

QueryDataCmdThread.cpp

#include "QueryDataCmdThread.h"
#include "HardwareDataProcCenter.h"CQueryDataCmdThread::CQueryDataCmdThread(PUInt64 chaissID, PUInt64 signalID): m_bStop(false), m_chaissID(chaissID), m_signalID(signalID), m_status(false)
{encodeData();
}CQueryDataCmdThread::~CQueryDataCmdThread()
{stop();
}int CQueryDataCmdThread::start()
{m_bStop = false;m_status = false;IThread::start();return 1;
}
int CTTNTQueryDataCmdThread::stop()
{if (m_status) {return 1;}m_bStop = true;IThread::join();return 1;
}void CQueryDataCmdThread::run()
{while (true) {//[1]if (m_bStop) {m_status = true;break;}//[2]sendQueryCmd();//[3]std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));}
}void  CQueryDataCmdThread::encodeData()
{//...
}void  CTTNTQueryDataCmdThread::sendQueryCmd()
{//...
}

2.使用std::jthread创建线程

std::jthread 是 C++20 标准库中引入的一个新特性，它代表了一个可加入的线程（joinable thread），它确保了线程在其生命周期内始终运行一个特定的任务（即一个函数对象、lambda 表达式或者可调用对象）。std::jthread 的设计旨在简化多线程编程中的一些常见模式，特别是那些需要确保线程在其生命周期内始终运行的任务。

std::jthread 在std::thread 基础上，增加了能够主动取消或停止线程执行的新特性。与 std::thread 相比，std::jthread 具有异常安全的线程终止流程，并且在大多数情况下可以替换它，只需很少或无需更改代码。

示例代码如下：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>// 使用 std::jthread 运行的函数
void task(std::stop_token stoken) {while (!stoken.stop_requested()) {std::cout << "任务正在运行..." << std::endl;// 模拟一些工作std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));}std::cout << "任务已收到停止请求，现在停止运行。" << std::endl;
}int main() {// 创建 std::jthread，自动处理停止令牌std::jthread worker(task);// 模拟主线程运行一段时间后需要停止子线程std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));std::cout << "主线程请求停止子线程..." << std::endl;// 触发停止请求worker.request_stop();// std::jthread 在析构时自动加入return 0;
}

有了std::thread，为什么还需要引入std::jthread？-CSDN博客

3.定义消息类型的方式

spdlog一个非常好用的C++日志库(五): 源码分析之线程池thread_pool_spdlog源码分析-CSDN博客

在spdlog的线程池thread_pool源码分析一文中，首先定义了消息类型：

enum class async_msg_type
{log,           //普通日志消息flush,         //冲刷日志消息到目标（sink）terminate      //终止线程池子线程（工作线程）
};

接下来就是在thread_pool的析构函数出提交一条async_msg_type::terminate消息，如下面代码：

SPDLOG_INLINE thread_pool::~thread_pool()
{// 析构函数不要抛出异常, 但释放线程池资源资源可能发生异常, 因此内部捕获并处理SPDLOG_TRY{for (size_t i = 0; i < threads_.size(); i++) {// terminate thread looppost_async_msg_(async_msg(async_msg_type::terminate), async_overflow_policy::block);}for (auto & t : threads_) {t.join();}}SPDLOG_CATCH_STD
}

最后在单个线程循环中，检测到async_msg_type::terminate消息，就退出线程，代码如下：

// 子线程循环
void SPDLOG_INLINE thread_pool::worker_loop_() 
{while (process_next_msg_()) {}
}// process next message in the queue
// return true if this thread should still be active (while no terminate msg
// was received)
bool SPDLOG_INLINE thread_pool::process_next_msg_()
{async_msg incoming_async_msg;bool dequeued = q_.dequeue_for(incoming_async_msg, std::chrono::seconds(10)); // 从环形缓冲区取出数据if (!dequeued){return true;}// 成功取出一条数据存作为异步消息, 根据消息类型分类处理switch (incoming_async_msg.msg_type){case async_msg_type::log: {       // 处理类别为log的异步消息incoming_async_msg.worker_ptr->backend_sink_it_(incoming_async_msg);return true;}case async_msg_type::flush: {     // 处理类别为flush的异步消息incoming_async_msg.worker_ptr->backend_flush_();return true;}case async_msg_type::terminate: { // 处理类别为terminate的异步消息return false;}default: {assert(false); // impossible except exception}}return true;
}