面试题：C++ 中 jthread 和 thread 的区别？

在 C++20 中引入了 std::jthread，它是 std::thread 的增强版本，主要区别在于 std::jthread 提供了更安全和更方便的线程管理功能，特别是自动线程回收和协作中断支持。

以下是 std::jthread 和 std::thread 的主要区别：

1. 自动线程回收（RAII 支持）

std::thread：
- 如果 std::thread 对象在析构时仍然是可连接的（即线程仍在运行），程序会调用 std::terminate，导致程序终止。
- 需要手动调用 join() 或 detach() 来避免这种情况。
std::jthread：
- 在析构时，如果线程仍然是可连接的，std::jthread 会自动调用 join()，等待线程结束。
- 这种行为符合 RAII（资源获取即初始化）原则，避免了资源泄漏和程序崩溃。

示例：

#include <iostream>
#include <thread>

void task() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    std::cout << "Task completed!" << std::endl;
}

int main() {
    {
        std::thread t(task); // 如果 t 在析构时未 join 或 detach，程序会崩溃
        // t.join(); // 必须手动调用 join()
    } // 这里 t 析构时，如果未 join 或 detach，程序会终止

    {
        std::jthread jt(task); // jthread 在析构时会自动 join
    } // 这里 jt 析构时，会自动等待线程结束

    return 0;
}

2. 协作中断支持

std::thread：
- 不提供内置的线程中断机制。
- 如果需要中断线程，通常需要手动实现（例如通过标志位或条件变量）。
std::jthread：
- 提供了协作式线程中断机制，通过 std::stop_token 和 std::stop_source 实现。
- 线程可以定期检查 std::stop_token，以响应中断请求。

示例：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>

void task(std::stop_token token) {
    while (!token.stop_requested()) {
        std::cout << "Working..." << std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    }
    std::cout << "Task interrupted!" << std::endl;
}

int main() {
    std::jthread jt(task); // 启动线程

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));
    jt.request_stop(); // 请求中断线程

    return 0;
}

3. 接口兼容性

std::thread：
- 提供了基本的线程管理接口，如 join()、detach() 和 get_id()。
- 需要手动管理线程的生命周期。
std::jthread：
- 完全兼容 std::thread 的接口，可以直接替换 std::thread。
- 额外提供了 request_stop() 和 get_stop_token() 等接口，用于协作中断。

4. 总结对比

特性	`std::thread`	`std::jthread`
自动线程回收	不支持（需手动 `join` 或 `detach`）	支持（析构时自动 `join`）
协作中断支持	不支持	支持（通过 `stop_token` 实现）
接口兼容性	基本线程管理接口	完全兼容 `std::thread`，额外提供中断接口
适用场景	需要手动管理线程生命周期的场景	需要自动管理和协作中断的场景