c++11封装thread库的方法示例

2023-08-29 12:41:05 53

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
explicitthread(Function&&f,Args&&...args);

但是OS的库函数定义为：

error_codecreate_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_codeentry_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

structthread_data_base
{
virtual~thread_data_base(){}
virtualvoidrun()=0;
};

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

std::tuple::type,typenamestd::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_codethread_entry(void*data){
std::unique_ptrp((thread_data_base*)data);
p->run();
//returnresultofp->run()iferrorcodeisrequired
}

第二个问题：定义一个template，以适配不同类型的f和args

template
classthread_data:publicthread_data_base
{
public:
thread_data(F&&f_,ArgTypes&&...args_):fp(std::forward(f_),std::forward(args_)...){}
private:
std::tuple::type,typenamestd::decay::type...>fp;
}

在这个template里有一个datamember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
inlinethread_data_base*make_thread_data(F&&f,ArgTypes&&...args)
{
returnnewthread_data::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<0>()(tp.get<1>(),tp.get<2>(),tp.get<3>());

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
structmake_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

templatestructmake_indices_imp;

template
structmake_indices_imp,Ep>
{typedeftypenamemake_indices_imp,Ep>::typetype;};

template
structmake_indices_imp,Ep>
{typedeftuple_indicestype;};

template
structmake_tuple_indices{
typedeftypenamemake_indices_imp,Ep>::typetype;
};

已经有了run，之所以需要再定义一个run2，Indices是一个templatetype，只能用一个templatefunction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：Clangthreadsafetyannotations，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

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对毛票票的支持。

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c++11封装thread库的方法示例

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