mingw-w64线程：posix vs win32

Question

我正在Windows上安装mingw-w64，有两个选项：win32 threads和posix threads。我知道win32 threads和pthreads之间的区别，但我不明白这两个选项之间的区别。我怀疑如果我选择posix threads，则无法调用像CreateThread这样的WinAPI函数。

似乎此选项指定某个程序或库将使用哪个线程API，但是由谁来指定？由GCC、libstdc++还是其他什么？

我找到了这个： Whats the difference between thread_posixs and thread_win32 in gcc port of windows? 简而言之，对于mingw的这个版本，threads-posix发布将使用posix API并允许使用std::thread，threads-win32将使用win32 API，并禁用标准中的std::thread部分。

如果我选择win32 threads，则std :: thread将不可用，但win32 threads仍将被使用。但是被什么使用？

- Simon

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使用 this gcc 创建的应用程序所使用。 - devnull

@devnull，这不是由我使用的API决定的吗？如果我选择MinGW的pthreads版本，那么有什么阻止我使用WinAPI来进行线程操作呢？ - Simon

gcc会阻止你，或者说：变得不稳定。 - jiggunjer

我看到了这篇有关MinGW-w64在Windows上进行配置的Visual Studio Code文章（https://code.visualstudio.com/docs/cpp/config-mingw），他们似乎选择了posix版本（也是x86_64和seh）。 - Jeromy Adofo

Answer 1

GCC附带一个编译器运行时库(libgcc)，用于提供低级OS抽象以支持其支持的语言中与多线程相关的功能。最相关的例子是libstdc ++的C++11 <thread>，<mutex>和<future>，如果GCC使用其内部Win32线程模型构建，则这些功能没有完整实现。MinGW-w64提供了winpthreads(基于Win32多线程API的pthread实现)，GCC可以将其链接以启用所有花哨的功能。

我必须强调这个选项不会禁止您编写任何想要的代码(它绝对不会影响您在代码中可以调用的API)。它只反映了GCC运行时库(libgcc/libstdc++/...)用于其功能的情况。@James引用的警告与GCC的内部线程模型无关，而与Microsoft的CRT实现有关。

总结一下:

• posix: 启用C++11/C11多线程特性。使libgcc依赖于libwinpthreads，因此即使您不直接调用pthread API，也会分发winpthreads DLL。在应用程序中分发一个DLL没有问题。
• win32: 没有C++11多线程特性。

两者都不会影响调用Win32 API或pthread API的任何用户代码。您始终可以同时使用两者。

- rubenvb

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您可以始终静态链接gcc运行时和winpthreads，从而消除了必须包含DLL的必要性。 - Alexander Shishenko

在Linux上，我花了一段时间才找到相应的选项，所以如果有人需要帮助的话：包 g++-mingw-w64-x86-64 提供了两个文件 x86_64-w64-mingw32-g++-win32 和 x86_64-w64-mingw32-g++-posix，而 x86_64-w64-mingw32-g++ 是它们中的一个别名；请参见 update-alternatives --display x86_64-w64-mingw32-g++。 - stewbasic

嗯，你说：“当GCC使用其内部Win32线程模型构建时，某些功能没有完整的实现... MinGW-w64提供了winpthreads（在Win32多线程API之上的pthread实现），GCC可以将其链接以启用所有花哨的功能。”所以如果我选择win32模型，GCC仍然可以启用所有功能，因为它利用了winpthreads？但是在下面的项目符号中，你写道“win32：没有C++11多线程功能”。我不明白。 “GCC可以将其链接到...”是否意味着如果我不选择win32，那么它就可以选择...？ - Johannes Schaub - litb

没有人写过一本书。我只是接近那些设置这个并为其他人提供了一个链接到libstdc++的winpthreads的第一个（第一个之一？）构建的人。 - rubenvb

GCC的libstdc++在posix线程之上实现了std::thread。它将这个选择与其在libstdc++中提供的内容联系起来。选择在GCC中使用posix线程并不妨碍您在代码中使用win32 API线程。选择在GCC中使用win32线程也不会阻止您通过单独的winpthreads库使用pthread。唯一取决于GCC的posix/win32线程的是生成的libstdc++可用的功能。 - rubenvb

Answer 2

GCC运行库的某些部分（特别是异常处理）依赖于正在使用的线程模型。因此，如果您使用了与POSIX线程一起构建的运行时版本，但决定在您自己的代码中使用Win32 API创建线程，则可能会在某个时候遇到问题。

即使你正在使用Win32线程版本的运行时，你也可能不应该直接调用Win32 API。引用来自MinGW FAQ：

由于MinGW使用随Windows提供的标准Microsoft C运行时库，因此您应该小心并使用正确的函数生成新线程。特别是，CreateThread函数将不会为C运行时库正确设置堆栈。相反，您应该使用_beginthreadex，它（几乎）完全兼容CreateThread。

- James Holderness

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在这种情况下，那么像boost或Qt这样的第三方线程库怎么办？有没有办法在mingw64上使用这些库而不必了解这些库的底层线程库？如果我任意决定在posix变体的mingw中使用boost::threads会发生什么？ - tantuni

@user460153 一些信息 http://qt-project.org/wiki/MinGW-64-bit#03a4097f5708a02b5f19f72476b49adc - rtxndr

这个回答是错误的。GCC运行库对Win32 API完全没有任何影响。 - rubenvb

@rubenvb 这个答案在客户端程序规则方面是正确的，尽管有些误导关于原因。ISO C++中很少有公共的互操作性保证，几乎没有这样的保证由MinGW运行时来确保实现定义的事情将来绝对不会改变（实际上一些在libstdc++文档中，超出了MinGW的范围）。GCC也不公开线程模型实现的详细信息作为公共API，因此不能假定它们与Win32 API之间存在映射。 - FrankHB

Answer 3

注意，现在可以在 win32 线程模式下使用一些 C++11 std::thread。这些仅限头文件的适配器可以直接使用： https://github.com/meganz/mingw-std-threads 从修订历史记录来看，似乎最近有一些尝试将其作为 mingw64 运行时的一部分。

- Tom 7

Answer 4

@rubenvb的回答是完全正确的，如果你想使用std::thread、std::mutex等，请使用mingw posix编译器。对于所有使用CMake的人，这里有一个例子：

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) # or 20 if you want..
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(THREADS_PREFER_PTHREAD_FLAG ON)

set(TOOLCHAIN_PREFIX x86_64-w64-mingw32)

set(CMAKE_C_COMPILER ${TOOLCHAIN_PREFIX}-gcc-posix)
set(CMAKE_CXX_COMPILER ${TOOLCHAIN_PREFIX}-g++-posix)
set(CMAKE_RC_COMPILER ${TOOLCHAIN_PREFIX}-windres)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH
  /usr/${TOOLCHAIN_PREFIX}
)

适用于将Linux应用程序交叉编译到Windows。

提示：对于使用GTK3并希望将其GTK应用程序交叉编译到Windows的人。您可能想要下载Mingw Windows GTK捆绑包，该捆绑包从msys2.org下载和打包，因此您不需要：https://gitlab.melroy.org/melroy/gtk-3-bundle-for-windows

- Melroy van den Berg