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Linux学习之 Thread 的封装

2024-07-25 18:47:12   218人阅读

本篇我们将讨论线程Thread、互斥锁MutexLock、条件变量Condition的封装；

说明：

1、MutexLock、Condition利用构造函数和析构函数自动完成资源的申请和释放；

2、MutexLock、Condition和Thread 都涉及到系统资源，这些类 全部为不可复制的；例如，a程序启动了一把锁，而另外一个程序 b 复制了这把锁，若某一时刻，a程序把这把锁销毁了，这时无论如何，b程序都不可能拥有锁这个系统资源。因此，我们将其作为 NonCopyable 类 的私有继承。

一、NonCopyable类：

 1 #ifndef NONCOPYABLE_H_ 2 #define NPNCOPYABLE_H_ 3  4 class NonCopyable //禁用值语义 5 { 6     public: 7         NonCopyable(){ } 8         ~NonCopyable(){ } 9 10     private:11         NonCopyable(const NonCopyable &);//no copy12         void operator=(const NonCopyable &);//no assignment13 };14 15 #endif

 

二、互斥锁类（MutexLock），代码如下：

 1 #ifndef MUTEX_LOCK_H 2 #define MUTEX_LOCK_H 3 #include "NonCopyable.h" 4 #include "pthread.h" 5 #include <assert.h> 6          7 //attention 8 class MutexLock:NonCopyable 9 {10     public:11         MutexLock();12         ~MutexLock();13         14         void lock(); //上锁15         void unlock();//释放锁16         bool isLocking() const { return isLocked_;}//判断锁的状态17         pthread_mutex_t getMutex()18         { return mutex_; }19     private:20         pthread_mutex_t mutex_;21         bool isLocked_;//标记是否上锁22 };23 24 MutexLock::MutexLock()25     :isLocked_(false)26 {27     pthread_mutex_init(&mutex_, NULL);28 }29 MutexLock::~MutexLock()30 {31     //判断是否已经解锁32     assert(!isLocking());33     pthread_mutex_destroy(&mutex_);34 }35 void MutexLock::lock()36 {37     isLocked_ = true;38     pthread_mutex_lock(&mutex_);39 }40 void MutexLock::unlock()41 {42     isLocked_ = false;43     pthread_mutex_unlock(&mutex_);44 }45 46 #endif


三、条件变量类（Condition）：

 1 #ifndef CONDITION_H_ 2 #define CONDITION_H_ 3  4 #include "NonCopyable.h" 5 #include "MutexLock.h" 6 #include <pthread.h> 7  8 class Condition:NonCopyable //私有继承 9 {10     public:        11         Condition(MutexLock &mutex);12         ~Condition();13 14         void wait();//等待15         void signal();//发送信号16     private:17         pthread_cond_t cond_;18         MutexLock &mutex_; //wait函数的参数19 };20 21 Condition::Condition(MutexLock &mutex)22     :mutex_(mutex)23 {24     pthread_cond_init(&cond_, NULL);25 }26 27 Condition::~Condition()28 {29     pthread_cond_destroy(&cond_);30 }31 32 void Condition::wait()33 {34     pthread_mutex_t  lock = mutex_.getMutex(); 35     pthread_cond_wait(&cond_, &lock);36 }37 38 void Condition::signal()39 {40     pthread_cond_signal(&cond_);41 }42 #endif

 

四、线程类（Thread）：

注意：

1、线程在默认情况下 是 joinable（可结合状态），需要手工调用 join函数（将其回收），也可以将其设置为detachable（分离状态），线程运行完毕后自动消亡；

2、Thread类采用static函数作为 pthread_create的回调函数，原因在于普通成员函数含有一个隐式参数（该类的对象 本身），所以函数指针类型除了有void*参数外，还有一个 Thread 对象的隐式参数，所以 这就与 void*(*)(void*)参数不匹配；

类成员的声明 如下：

1 private:2    void *runInThread (void *); //这里是普通成员函数3     pthread_t  tid_;4     bool isRuning_;

 

pthread_create：

 1 void *Thread::runInThread (void *arg) 2 { 3     cout << "foo"<< endl; 4 } 5  6 void Thread::start() 7 { 8     //这里的runInThread参数有两个，一个是Thread的一个对象(隐含参数)，另一个是void* 9     //解决办法:将runInThread声明为static函数10     pthread_create(&tid_, NULL, Thread::runInThread,NULL);//wrong11     isRuning_ =true;12 }

 

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