C++`std::this_thread::yield()

std::this_thread::yield() 是 C++ 标准库 <thread> 头文件中提供的一个函数，用于当前线程主动放弃 CPU 时间片，将 CPU 使用权让给其他就绪的线程。

作用

在多线程编程中，每个线程都有机会在 CPU 上执行。std::this_thread::yield() 的主要作用是当当前线程暂时没有紧急任务需要执行时，主动让出 CPU 资源，使得其他线程有更多的机会被调度执行。这有助于提高多线程程序的整体性能和响应性，避免某个线程长时间占用 CPU 而导致其他线程得不到及时执行。

函数原型

#include <thread>
void yield() noexcept;

• noexcept 表示该函数不会抛出异常。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了 std::this_thread::yield() 的使用：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>

void worker(int id) {
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        std::cout << "Thread " << id << " is working: " << i << std::endl;
        // 线程主动让出 CPU 时间片
        std::this_thread::yield();
    }
}

int main() {
    std::vector<std::thread> threads;
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        threads.emplace_back(worker, i);
    }

    for (auto& th : threads) {
        th.join();
    }

    return 0;
}

在这个示例中，worker 函数是每个线程要执行的任务。在每次循环中，线程会输出当前的工作状态，然后调用 std::this_thread::yield() 主动让出 CPU 时间片，这样其他线程就有机会被调度执行。

使用场景

• 避免忙等待：在某些情况下，线程可能需要等待某个条件满足才能继续执行。如果使用忙等待（即不断检查条件是否满足），会导致 CPU 资源的浪费。此时可以在等待过程中适当调用 std::this_thread::yield() 让出 CPU 时间片，让其他线程有机会执行。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>

std::atomic<bool> condition(false);

void waiter() {
    while (!condition.load()) {
        // 避免忙等待，让出 CPU 时间片
        std::this_thread::yield();
    }
    std::cout << "Condition is true, continuing..." << std::endl;
}

void setter() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    condition.store(true);
    std::cout << "Condition is set to true." << std::endl;
}

int main() {
    std::thread t1(waiter);
    std::thread t2(setter);

    t1.join();
    t2.join();

    return 0;
}

• 平衡线程负载：当某个线程的任务执行速度较快，而其他线程可能因为某些原因执行较慢时，可以在执行快的线程中适当调用 std::this_thread::yield()，让执行慢的线程有更多的时间来完成任务，从而平衡各个线程的负载。

需要注意的是，std::this_thread::yield() 只是一个建议，操作系统并不一定会立即响应这个请求，它可能会根据自身的调度策略来决定是否让其他线程执行。