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C++ 在类里面使用多线程技术
电子禅石| 2022-01-05 16:34:01 阅读:9164 发布文章

C++ 在类里面使用多线程技术

前言

有很多时候,我们希望可以在C++类里面对那些比较耗时的函数使用多线程技术,但是熟悉C++对象语法的人应该知道,C++类的成员函数的函数指针不能直接做为参数传到pthread_create,主要因为是C++成员函数指针带有类命名空间,同时成员函数末尾是会被C++编译器加上可以接收对象地址的this指针参数。因此需要将成员函数做一定的转化,将其转化为不被编译器加上this指针,而由我们自己来为该函数维护”this”指针即可。

举例:

#include  #include  #include  #include  using namespace std; class Test { public: int sum=0; int cnt; public: int insert(); }; int Test::insert() { sleep(2); cnt+=1; }


如上所示,代码声明了一个类Test,假设该类有一个十分耗时的成员函数:insert(),这个求和函数每次执行需要2000ms的时间。对于如此耗时的函数,我们在设计时都会想方法将其设计为线程函数,这样调用者才不会阻塞。
于是我们为其加上多线程:

#include  #include  #include  #include  #include  #include  using namespace std; class Test { public: int sum=0; int cnt; public: int insert(); void * insert_pth(void*); void lanch(); }; int Test::insert() { sleep(2); sum+=1; } void * Test::insert_pth(void*) { insert(); } void Test::lanch() { pthread_t pth; pthread_create(&pth,NULL,insert_pth,NULL); } int main() { Test t; t.lanch(); return 0; }

以上代码通过调用lanch()来创建多线程来执行insert_pth,insert_pth 再调用insert().
但是 这样的代码在编译时即会报错。

pthread.cpp: In member function ‘void Test::lanch()’: pthread.cpp:30:42: error: invalid use of non-static member function pthread_create(&pth,NULL,insert_pth,NULL);


只需将insert_pth变化为static函数,同时将insert逻辑代码转移到insert_pth即可

#include  #include  #include  #include  #include  #include  using namespace std; class Test { public: int sum=0; int cnt; public: int insert(); static void * insert_pth(void*); void lanch(); }; int Test::insert() { sleep(2); sum+=1; printf("%d insert.....\n",sum); } void * Test::insert_pth(void* __this) { Test * _this =(Test *)__this; sleep(2); _this->sum+=1; printf("%d insert.....\n",_this->sum); } void Test::lanch() { pthread_t pth; pthread_create(&pth,NULL,insert_pth,(void*)this); } int main() { Test t; t.sum=0; t.lanch(); sleep(5); return 0; }

总结

使用多线程处理耗时成员函数的步骤:
1. 声明另外一个静态函数:static voidXXX_pth(void__this);
该函数与目标成员函数在函数名尽量保持一致
2. 将原成员函数的代码拷贝至void * XXX_pth(void * __this);
在 XXX_pth()开始处将void * __this 转化为 对象的指针 ObjectPoint _this;
将拷贝下来的所有成员变量加上_this->
3. 编写线程启动代码。
注意pthread_create()最后一个参数传入this指针

注意

在 XXX_pth()函数内容不要调用类的其它成员函数,否则成员函数将无法获取正确的指针而操作错误内存,从而导致segmantation fault.

在C++的类中,普通成员函数不能作为pthread_create的线程函数,如果要作为pthread_create中的线程函数,必须是static !

在C语言中,我们使用pthread_create创建线程,线程函数是一个全局函数,所以在C++中,创建线程时,也应该使用一个全局函数。static定义的类的成员函数就是一个全局函数。

更多 参考 http://blog.csdn.net/ksn13/article/details/40538083


#include  #include  #include  #include  class Thread { private: pthread_t pid; private: static void * start_thread(void *arg);// //静态成员函数 public: int start(); virtual void run() = 0; //基类中的虚函数要么实现,要么是纯虚函数(绝对不允许声明不实现,也不纯虚) }; int Thread::start() { if(pthread_create(&pid,NULL,start_thread,(void *)this) != 0) //´创建一个线程(必须是全局函数) { return -1; } return 0; } void* Thread::start_thread(void *arg) //静态成员函数只能访问静态变量或静态函数,通过传递this指针进行调用 { Thread *ptr = (Thread *)arg; ptr->run(); //线程的实体是run } class MyThread:public Thread { public: void run(); }; void MyThread::run() { printf("hello world\n"); } int main(int argc,char *argv[]) { MyThread myThread; myThread.start(); //test.run(); sleep(1); return 0; }

编译运行:

diego@ubuntu:~/myProg/pthreadCpp$ g++ main.cpp -lpthread diego@ubuntu:~/myProg/pthreadCpp$ ./a.out hello world diego@ubuntu:~/myProg/pthreadCpp$


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