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c++11封装thread库的方法示例

c++ 搞代码 4年前 (2022-01-06) 29次浏览 已收录 0个评论

C++11 ,封装了thread的多线程的类,这样对多线程的使用更加方便。下面这篇文章主要给大家介绍了关于c++11封装thread库的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

前言

c++11在语言层面上提供了对thread的支持,由于不同的平台提供了不同线程API,在语言层面提供了对thread的支持可以大大的减小代码移植的工作量。

本文将给大家详细介绍关于c++11封装thread库的相关内容,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧

基本接口要求

要求std::thread的构造函数

 template explicit thread( Function&& f, Args&&... args );

但是OS的库函数定义为:

 error_code create_thread((void_or_error_code(*entry)(void *), void *data);

主要是接口中的entry,本身使用void*根本没带类型信息,难点在于要做到模板暴露出类型从而可以通用化

 void_or_error_code entry_point(void *arbitrary_data);

第一个问题:把f和args统统打包在一起做成一个void *结构

我们得从void* 中获取函数指针和参数指针,首先来个结构体定义真实指针类型

 struct thread_data_base { virtual ~thread_data_base(){} virtual void run()=0; };

需要一个tuple,用于保存f和args,这样我们就可以通过将void *data cast成thread_data_base *,然后调用其中的虚函数run来实际调用f(args…)

 std::tuple<typename std::decay::type, typename std::decay::type...> fp;

而entry函数实现效果大致如下,将结构体包装在该函数里面

 void_or_error_code thread_entry(void *data) { std::unique_ptr p((thread_data_base *)data); p->run(); // return result of p->run() if error code is required }

第二个问题:定义一个template,以适配不同类型的f和args

 template class thread_data : public thread_data_base { public: thread_data(F&& f_, ArgTypes&&... args_): fp(std::<b style="color:transparent">来源gao@!dai!ma.com搞$$代^@码网</b>forward(f_), std::forward(args_)...) {} private: std::tuple<typename std::decay::type, typename std::decay::type...> fp; }

在这个template里有一个data member正是那个关键的tuple,其类型需要使用traits进行类型推理出来

第三个问题:把任意的f和args包装成一个thread_data_base *

定义创建函数可以将任意f和arg来创建一个void*结构体,用来被entry函数调用

 template inline thread_data_base *make_thread_data(F&& f, ArgTypes&&... args) { return new thread_data<typename std::remove_reference::type, ArgTypes...>(std::forward(f), std::forward(args)...); // 啥时候释放? }

第四个问题:如何处理Args…

难点在于如何通过一个f和args组成的tuple调用f(args…),使用get需要传入一个编译期常量

 tp.get()(tp.get(), tp.get(), tp.get());

为了方便,我们想把数列当前项直接放在参数列表里,要不然还需要在内部找到数列的最后一项

 template  struct make_tuple_indices {...};

为了生成数列[Sp, Ep),我们要做的就是从Sp开始,递归的在已有数列后面加一项,直到满足条件(Sp==Ep),下面就是最后定义的泛化,递归,终止条件

 template  struct make_indices_imp; template  struct make_indices_imp<Sp, tuple_indices, Ep> { typedef typename make_indices_imp<Sp+1, tuple_indices, Ep>::type type; }; template  struct make_indices_imp<Ep, tuple_indices, Ep> { typedef tuple_indices type; }; template  struct make_tuple_indices { typedef typename make_indices_imp<Sp, tuple_indices, Ep>::type type; };

已经有了run,之所以需要再定义一个run2,Indices是一个template type,只能用一个template function接收,所以我们需要把run和run2拆开,run作为继承下来的虚函数做入口,run2接收Indices并用之前提到的方法调用f(args…)。

实际上thread_data_base接口就是实现了一个简化版的std::bind

静态检查工具:Clang thread safety annotations,添加安全注解:通过代码注解告诉编译器哪些成员变量和成员函数是受哪个 mutex 保护,防止遗漏线程安全的假设。用 GUARDED_BY 表明哪个成员变量是被哪个 mutex 保护的

总结

以上就是c++11封装thread库的方法示例的详细内容,更多请关注gaodaima搞代码网其它相关文章!


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