带有 std::cout 的多线程控制台文本动画

Question

我正在尝试创建一个可以同时将多个字符串动画到控制台的函数。 “动画”是指打印一个字符，等待指定的时间，然后打印下一个字符，依此类推。

这是我迄今为止尝试过的：

/**
 @param msg        Message to animate
 @param sleep_time Time to wait between each letter
 @param wait       Whether or not to wait for the current thread to join before returning
*/
void animate(const std::string& msg, const unsigned long long sleep_time, const bool wait = true)
{
    const std::atomic<std::chrono::milliseconds> t_sleep_time =
        std::chrono::milliseconds(sleep_time);

    std::stringstream msg_strm;
    msg_strm << msg;

    std::thread animate_thread([&msg_strm, &t_sleep_time]() -> void
    {
        char letter;

        while ((letter = msg_strm.get()) != EOF)
        {
            std::cout << letter << std::flush;
            std::this_thread::sleep_for(t_sleep_time.load());
        }

        return;
    });

    if (wait)
    {
        animate_thread.join();
    }
    else
    {
        animate_thread.detach();
    }
}

这是它的驱动程序代码：

int main()
{
    animate("Hello", 500, false);
    std::cout << '\n' << std::endl;
    animate("Welcome", 400, true);
    std::cout << "\n\nEnd" << std::endl;
}

这是输出（“Wecome”动画缓慢）：

Welcome

End

“你好”怎么了？ 我对多线程很陌生，因此非常感谢详细的解释。 理想情况下，我希望发生的事情是在一行上播放“你好”动画，在下一行播放“欢迎”。 这可能吗？

Answer 1

首先， msg_strm存在于堆栈中，因此您无法将其按值传递给线程，因为它超出了范围，这就是为什么最有可能的Hello没有显示的原因。 您还有另一个问题是您正在调用detach因此程序可能会在第一个线程完成之前退出。

为了实现您的目标，我建议使用ANSI escape codes 。 因此，以下内容可能不适用于所有命令提示符。 另请注意，如果您分步打印，则std::cout不是线程安全的。

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

std::atomic<int> g_lines = 1;

std::thread animate(const std::string& msg, const unsigned long long sleep_time)
{
    // NOTE: `[=]` means capture all variables used by value. Note that globals
    // are not captured.  Also note that capture by value is needed because
    // `msg` can go out-of-scope.
    return std::thread([=] {
        auto line = g_lines++;

        for (size_t column = 1; column <= msg.size(); column++)
        {
            // using `ANSI escape codes` move the cursor to the correct
            // position; \x1B[{line};{column}H

            std::cout << "\x1B[" + std::to_string(line) + ";"
                             + std::to_string(column) + "H" + msg[column - 1];

            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(sleep_time));
        }
    });
}

int main()
{
    auto t1 = animate("Hello", 500);
    auto t2 = animate("Welcome", 400);

    // you need to join all threads else if you call detach, the program might
    // exit before all threads finish.
    t1.join();
    t2.join();

    std::cout << "\n\nEnd" << std::endl;
}