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3. Thread.h——封装thread

3. Thread.h——封装thread

作者: Myth52125 | 来源:发表于2017-08-15 12:42 被阅读0次

    该类封装了thread的create、join、detach等操作。

    多线程中系统中将要大量使用线程操作函数。
    为了扩展和维护方便,将这些函数风和钻挂在一个类中,也符合oop的理念。

    muduo是这样做的:

    1. 一个类,来封装需要执行的函数,并捕获线程创建时可能的错误。
      该类是一个struct,有一个构造函数用于初始化类中变量。
      有一个函数,用于在线程中被调用。
    struct ThreadData 
    {
      //别名
      typedef boost::function<void ()> ThreadFunc;
      //数据
      ThreadFunc _func;//被调用的函数
      string _name;  //用于排错的线程名  
      //构造函数  
      ThreadData(const ThreadFunc &func, const string &name):_func(func),_name(name){}
      //被调用的函数
      void runInThread()
      {
        //CurrentThread中的获取当前线程。  
        pid_t   tid=tid();
        //给线程设置名字。可以使用ps -eL查看。用于拍错。
        prctl(PR_SET_NAME,_name.c_str());
        try
        {
          _func();
        }
        catch ()
        {
           //如果出错,设置threadName
        }
      }
    }
    
    1. 定义一个通用函数,作为pthread_create的第三个参数,这个函数将调用传入的结构体中的一个函数。
    void* start(void* i)
    {
      ThreadData *data=static_cast<ThreadData *>i;
      data->runInThread();
      delete data;//这里的应该是栈上的变量吧。不需要
      return NULL;
    }
    

    3。然后一类,用来控制线程的执行。相当于一个代理类的感觉。可以先初始化一个线程,等到合适的时候执行。

    class Thread
    {
    //别名
    typedef boost::function<void ()> ThreadFunc;
    private;
      ThreadFunc _func;//实际调用的函数
      string _name; //对线程起的名字
      bool _started;//记录是否已经创建过线程
      bool _joined;//记录是否已经等待结束,回收资源。
      pthread_t _pthread;  //线程id用于回收资源
    public:
      Thread(const ThreadFunc &func, const string &name):_func(func),_name(name),_started(false),_joided(false),_tid(0),_pthread(0);
      ~Thread()
      {
        if(_started&&!_joined)
        {
            pthread_detach(_pthread);
        }
      }
      void start()
      {
        assert(_started);
        _started=true;
        ThreadData *data=new ThreadData(_func,_name);
        if(pthread_create(&thread,NULL,runInThread,data))
        {
          _started=false;      
        }
        delete data;
      }
      int joid(0
      {
        assert(_joided);
        assert(_started);
        _joined=ture;
        return pthread_join(_pthread,NULL);
      }
    }
    

    基础

    int pthread_create(pthread_t , const pthread_attr_t,void (func)(void), void *)

    创建新的线程,立即执行传入的函数。成功返回0,否则返回错误编号。

    pthread.h库中,但该库不是c的标准哭,所以在编译的时候需要在后面显式的加上-lpthread

    这是多线程的基础。
    第一个参数是线程id,pthread_t的结构体。传入后,由函数进行填充。
    第二个参数是控制参数。可为空
    第三个参数是一个函数指针(也就是函数名)。这个函数必须是void *func(void *),它有一个参数是void *类型的。如果有多个参数没那么需要在放在一个结构体中。
    第四个参数传入的参数指针或者结构体的指针。可为空

    #include <pthread.h>
    
    struct arg
    {
      int i;
      char c;
    };
    //func
    void *func(void *a)
     {
      //转化后才可以使用
      struct arg *tmp=(struct arg *)a;  
    }
    
    int main()
    {
      //填充结构体
      struct arg arg1;
      arg1.i=1;
      arg1.c='u';
    
      pthread_t tid1;
      int result = pthread_create(&tid1, NULL, func, &arg1);
    }
    

    pthread_t pthread_self()和gettid()

    判断两个线程是否相同

    pthread_t

    线程的id

    是一个结构体,可已通过pthread_t pthread_self()来返回当前线程的id。同时使用int pthread_equal(pthread_t ,pthread_t)来判断两个线程id是否相同,不同时返回0。

    但是,这个结构体在多线程的时候有问题:不同进程中线程的线程id可能相同。所以不是作为判断线程相同的条件。

    gettid()

    所以,常用gettid()来判断似乎否是同一个线程.
    但是,标准c沒有实现这个函数,所以需要使用系统调用。

    int syscall()

    系统调用函数,返回int
    unistd.h

    pid_t pid1=(pid_t)syscall(SYS_gettid);
    

    同上使用上述函数来获取tid。
    其中SUS_gettid,在sys/syscall.h中。

    返回的值作为系统中线程中唯一的id。

    其中,进程中唯一线程的pid_t和通过getpid()的返回值相同。

    线程回收

    等待线程执行结束,和回收资源。

    线程在函数执行结束以后,需要回收资源。
    线程有两种状态joinableunjoinable
    unjoinable下,线程所使用的资源不会被释放,直到joinable

    pthread_join(pthread_t,void *)

    使函数变为joinable

    第一个参数是线程id,第二个参数可以是函数的返回值,如果是NULL表示我们不关心函数的返回值。如果需要返回值,需要先创建对应的结构体,然后传入指针,让函数填充。

    程序将会在该语句出堵塞,直到线程执行完毕返回。即使有很多该函数也会依次执行。
    int pthread_atfork(void (prepare)(void), void (parent)(void), void (*child)(void));

    pthread_detach(pthread_t)

    即使函数没执行完也可以使用该函数制定线程的状态

    执行该函数后,线程中函数运行结束后直接释放所消耗的资源。

    prctl()

    可以设置和获取线程的名字

    prctl(PR_SET_NAME,"name");
    prctl(PR_GET_NAME,buf);//如果没设置那么获取的是值是`getid`
    

    为fork和pthread注册函数

    int pthread_atfork(void (*prepare)(void), void (*parent)(void), void (*child)(void));
    

    pthread_atfork()在fork()之前调用,当调用fork时,内部创建子进程前在父进程中会调用prepare,内部创建子进程成功后,父进程会调用parent ,子进程会调用child。

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