1.封装遇到的问题
将pthread线程封装为抽象类，这样用户在使用线程时，只需要继承一下这个抽象类，并实现相应的接口就可以了。这样做的好处是用户可以将注意力集中在线程所要执行的逻辑上，而不需要关注创建线程、销毁线程等细节问题上。
我们抽象类的名称为Thread，其中有一个成员函数run，该函数为的声明形式为：
void run() = 0;
即将该成员函数声明为纯虚函数，用户继承此类必须要实现此成员函数。Thread中还有另外一个成员函数start，该函数的声明形式为：
void start();
用户在子类中调用start方法，将启动线程，并在线程中执行run函数。
最常想到的方法就是在start方法中使用pthread_create创建一个线程，并调用run函数。如下面这样的实现：
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void start() { int status; status = pthread_create(_pThread,NULL,Thread::run,NULL); if(status != 0) err_abort(“creating thread failure”,status); } |
这样编译肯定是不能通过的，这是因为pthread_create要求的线程例程的接口形式为：
void *(*thread_routin)(void *args);
而上面代码中提供的线程例程的接口形式为：
void Thread::run()
显然不符合要求的接口。
为了能够在start中调用run函数，我们不得不采用一种迂回的方式。下面提供两种方法：一种是使用静态成员函数，另外一种是使用友元函数。
静态成员函数的作用域是全局的，而不仅仅局限于某个函数中。静态成员函数的实现方法和C语言中的普通函数类似，因此静态函数没有this指针，静态函数只能操作静态成员变量。之所以将静态函数封装到类中，在很大程度上也只是为了满足面向对象的特性之一—–封装性。
2.使用静态函数
需要特别注意的是mian函数中使用pthread_create的执行例程为MyThread类中的线程代理函数thread_proxy_func，
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#ifndef THREAD_H #define THREAD_H #include <iostream> #include <pthread.h> using namespace std; class Thread { private: //当前线程的线程ID pthread_t tid; //线程的状态 int threadStatus; //获取执行方法的指针 static void* run0(void* pVoid); static void * thread_proxy_func(void * args); //内部执行方法 void* run1(); public: //线程的状态－新建 static const int THREAD_STATUS_NEW = 0; //线程的状态－正在运行 static const int THREAD_STATUS_RUNNING = 1; //线程的状态－运行结束 static const int THREAD_STATUS_EXIT = -1; //构造函数 Thread(); //线程的运行实体 virtual void run()=0; //开始执行线程 bool start(); //获取线程ID pthread_t getThreadID(); //获取线程状态 int getState(); //等待线程直至退出 void join(); //等待线程退出或者超时 void join(unsigned long millisTime); }; class MultiThread : public Thread { public: void run() { int number = 0; for (int i = 0; i < 10; i++) { cout << "Current number is " << number++; cout << " PID is " << getpid() << " TID is " << getThreadID() << endl; sleep(1); } } }; #endif |
Thread.cpp
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#include "thread.h" void* Thread::run0(void* pVoid) { Thread* p = (Thread*) pVoid; p->run1(); return p; } void* Thread::run1() { threadStatus = THREAD_STATUS_RUNNING; tid = pthread_self(); run(); threadStatus = THREAD_STATUS_EXIT; tid = 0; pthread_exit(NULL); } Thread::Thread() { tid = 0; threadStatus = THREAD_STATUS_NEW; } bool Thread::start() { int iRet = 0; pthread_create(&tid, NULL, thread_proxy_func, this) == 0; } pthread_t Thread::getThreadID() { return tid; } int Thread::getState() { return threadStatus; } void Thread::join() { if (tid > 0) { pthread_join(tid, NULL); } } void * Thread::thread_proxy_func(void * args) { Thread * pThread = static_cast<Thread *>(args); pThread->run(); return NULL; } void Thread::join(unsigned long millisTime) { if (tid == 0) { return; } if (millisTime == 0) { join(); }else { unsigned long k = 0; while (threadStatus != THREAD_STATUS_EXIT && k <= millisTime) { usleep(100); k++; } } } |
main.cpp
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#include <iostream> #include <pthread.h> #include "thread.h" using namespace std; int main(int argv,char *argc) { MultiThread tt; tt.start(); tt.join(); return 0; } |
3.使用友元函数
友元函数的作用和静态函数相同，都起到一个代理的作用。需要将对象的指针作为参数传递给这个友元函数，然后在友元函数中调用run函数。代码如下，
由三个文件构成：Thread.h（类的声明文件），Thread.cpp（类的实现文件），main.cpp（测试文件）：
Thread.h
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#ifndef THREAD_H #define THREAD_H #include <iostream> #include <pthread.h> using namespace std; class Thread { private: //当前线程的线程ID pthread_t tid; //线程的状态 int threadStatus; //获取执行方法的指针 static void* run0(void* pVoid); //static void * thread_proxy_func(void * args); friend void * thread_proxy_func(void * args); //内部执行方法 void* run1(); public: //线程的状态－新建 static const int THREAD_STATUS_NEW = 0; //线程的状态－正在运行 static const int THREAD_STATUS_RUNNING = 1; //线程的状态－运行结束 static const int THREAD_STATUS_EXIT = -1; //构造函数 Thread(); //线程的运行实体 virtual void run()=0; //开始执行线程 bool start(); //获取线程ID pthread_t getThreadID(); //获取线程状态 int getState(); //等待线程直至退出 void join(); //等待线程退出或者超时 void join(unsigned long millisTime); }; class MultiThread : public Thread { public: void run() { int number = 0; for (int i = 0; i < 10; i++) { cout << "Current number is " << number++; cout << " PID is " << getpid() << " TID is " << getThreadID() << endl; sleep(1); } } }; #endif |
Thread.cpp
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#include "thread.h" void* Thread::run0(void* pVoid) { Thread* p = (Thread*) pVoid; p->run1(); return p; } void* Thread::run1() { threadStatus = THREAD_STATUS_RUNNING; tid = pthread_self(); run(); threadStatus = THREAD_STATUS_EXIT; tid = 0; pthread_exit(NULL); } Thread::Thread() { tid = 0; threadStatus = THREAD_STATUS_NEW; } bool Thread::start() { int iRet = 0; pthread_create(&tid, NULL, thread_proxy_func, this) == 0; } pthread_t Thread::getThreadID() { return tid; } int Thread::getState() { return threadStatus; } void Thread::join() { if (tid > 0) { pthread_join(tid, NULL); } } void * thread_proxy_func(void * args) { Thread * pThread = static_cast<Thread *>(args); pThread->run(); return NULL; } void Thread::join(unsigned long millisTime) { if (tid == 0) { return; } if (millisTime == 0) { join(); }else { unsigned long k = 0; while (threadStatus != THREAD_STATUS_EXIT && k <= millisTime) { usleep(100); k++; } } } |
main.cpp
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#include <iostream> #include "thread.h" using namespace std; int main(int argv,char *argc) { MultiThread tt; tt.start(); tt.join(); return 0; } |
运行结果
makefile参考
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ANAME=server CC=g++ TMP_PROGS = main.cpp thread.cpp PROGS = $(TMP_PROGS) OBJS = $(PROGS:.cpp=.o) INCDIR=./ all: $(ANAME) $(ANAME): $(OBJS) @echo "--------------- .o to ELT " $(CC) -g $(TMP_PROGS) -o $@ -lpthread .cpp.o: @echo "--------------- CPP to .o " $(CC) -g $(CFLAGS) -I$(INCDIR) -c $< -o $@ -lpthread clean: $(RM) $(ANAME) $(RM) *.o |
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