c++ 线程类

c++ 线程类

        在 C++11 发布前，C++语言本身并不支持线程，而是通过 pthread 库来进行支持的，C++11发布后，其语言本身已经支持了线程，且是通过线程类的方式进行提供，使用方法可能参考此篇文章：c++11线程类 。现在C++11及之后版本已经提供了线程类来使用线程，但我们在编译的时候还是需要添加 -lpthread 链接（也许其线程类实现还是得依赖 pthread 库吧，没看过源码还不清楚），那如果不使用c++提供的线程类，我们在实际项目中是如何封装的线程类呢？

        以下代码先以 muduo 库里的线程类进行一下讲解，看它是如何封装线程类的，如：

#ifndef __UNI_THREAD_H__
#define __UNI_THREAD_H__#include <boost/function.hpp>
#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <pthread.h>class CThread: public boost::noncopyable
{
public:typedef boost::function0<void> threadProc;explicit CThread(const threadProc& proc, std::string threaName);~CThread();void createThread();bool started()const {return mStarted;}pid_t tid() const{return mTid;}const std::string& name()const{return mName;}int join();
private:static void* startThread(void* arg);void runInThread();
private:bool       mStarted;pthread_t  mPthreadId;pid_t      mTid;threadProc funcProc;std::string     mName;
};#endif

 这是一个线程类的声明，我们看到此类构造函数里就可以绑定要执行的线程函数。它的实现是这样的：

#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <errno.h>
#include "Thread.h"
#include "CurrentThread.h"namespace detail
{pid_t gettid(){return static_cast<pid_t>(::syscall(SYS_gettid));}
};/****************************** namespace CurrentThread* **************************/
namespace CurrentThread
{__thread int tCachedTid = 0;__thread char tTidString[32];__thread const char *tThreadName = "unknow";};void CurrentThread::cacheTid()
{///第一次调用时会调用系统函数if(tCachedTid == 0){tCachedTid = detail::gettid();snprintf(tTidString, sizeof(tTidString), "%5d ", tCachedTid);}
}bool CurrentThread::isMainThread()
{return tid() == ::getpid();
}/****************************** CThread* **************************/
CThread::CThread(const threadProc& proc, std::string threaName):
mStarted(false),
mPthreadId(-1),
funcProc(proc),
mName(threaName)
{}CThread::~CThread()
{}void CThread::createThread()
{assert(!mStarted);mStarted = true;errno = pthread_create(&mPthreadId, NULL, startThread, this);if(errno < 0){}
}void* CThread::startThread(void* arg)
{CThread *thread = static_cast<CThread*>(arg);thread->runInThread();return nullptr;
}void CThread::runInThread()
{mTid = CurrentThread::tid();if(funcProc){funcProc();}
}int CThread::join()
{assert(mStarted);return pthread_join(mPthreadId, nullptr);
}

可以看到在 createThread() 成员函数里调用了 pthread_create() 进行线程的创建，而且线程函数是此类的一个 static 函数 startThread(void* arg)，为什么是 static 类型函数呢？因为函数 pthread_create() 的第 3 个参数是一个函数指针，且是 C 语言类型的函数指针，这里无法传入类的成员函数。实际工作中遇到的是另外一种实现方法，后面会有介绍。所以使用时，只要定义一个CThread 对象，然后调用 createThread() 即可，如：

在 调用 CAsyncLogging::start() 后，线程即刻创建起来，且执行线程函数 threadProc()。

实际工作中遇到线程类是这样的，列举片段：

// 线程类的声明
class CThread
{///其他成员函数bool createThread();/// 线程执行体，是一个纯虚函数，派生的线程类中必须实现此函数，实现各自的行为。virtual void threadProc() = 0;    
}

这里最重要的是声明了一个纯虚函数，说明这个类是一个抽象类，只能用作基类。它也有一个 public 成员函数 createThread()，通过此函数创建线程，但这里比上面那个 createThread() 复杂一点，它里面会设置线程的属性、调度策略、线程优先级、线程栈大小等。 

ret = pthread_create(&mInternal->mHandle, &attr, threadBody, (void *)mInternal);

 它的线程函数也是一个全局函数，最后一个是一个内部的对象，保存着这个线程的相关信息。在线程函数里首先会把这个参数强转成指定类型，然后再进行调用。

pInternal->mOwner->threadProc();

而这个mOwner 就是在CThread 的构造函数里被赋为了 this，就是CThread对象，派生类只要实现 virtual void threadProc()，然后调用 createThread() 后就可以调用到自己的 threadProc() 函数了，这里用到的就是类的虚函数特性了。使用起来也很方便：

#include "Thread.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>class CMyThread: public CThread 
{
public:CMyThread();~CMyThread();virtual void threadProc();
};CMyThread::CMyThread(): CThread("myThread")
{}CMyThread::~CMyThread()
{}void CMyThread::threadProc()
{int count = 5;while(count--){sleep(1);printf("in CMyThreadn");}
}int main()
{CMyThread *myThread = new CMyThread();myThread->createThread();sleep(7);return 0;
}

派生类里只要实现 threadProc() 即可，运行结果如：