C++ 멀티스레딩 프레임워크(1): new는 한 번에 스레드를 시작합니다.

몇 년 전에 C++ 멀티스레드 프레임워크를 작성했는데 완성했지만 너무 게을러서 한 번 설명하지 못하고 최근에 코드를 정리해서 github에 올리려고 준비했습니다. 이 프레임워크를 요약해 보겠습니다.

멀티 스레딩은 프로그래밍에서 항상 일반적인 문제였습니다. 특히 Linux의 C++에서는 멀티 스레딩이 잘 캡슐화되지 않았습니다. 부스트 등 사용할 수 있는 파티 라이브러리도 있지만 때로는 그렇게 큰 라이브러리가 필요하지 않고 가벼운 스레드 프레임워크만 필요할 때도 있으므로 직접 컴파일해 현재는 Linux에서만 사용하지만 디자인할 때 사용합니다. 필요한 경우 일부 클래스를 직접 추가하고 eCos, Vxworks 등과 같은 다른 플랫폼용 Windows 플랫폼으로 전환할 수 있습니다. .

멀티 스레딩의 경우 사용자가 프로그램을 작성할 때 코드 논리에 더 주의를 기울일 수 있도록 운영 체제의 맨 아래 계층을 캡슐화하는 것이 필요합니다. 스레드 간의 차이점은 로직상 새 클래스를 생성한 후 스레드를 시작하는 것이 가장 좋습니다. 스레드 간의 통신도 해당 클래스에 의해 캡슐화되므로 호출만 하면 됩니다.

이를 바탕으로 다양한 멀티스레드 인터페이스를 캡슐화하는 기본 클래스 세트를 정의했습니다.

운영 시스템 스레드를 생성하기 위한 createThread 함수를 주로 정의하는 기본 클래스입니다. 이 함수에서 상속된 클래스는 플랫폼

class COperatingSystem 
 {  
    public:  
        COperatingSystem();  
        ~COperatingSystem();  
  
        virtual  bool createThread(CThread *mThread,unsigned long stack_size=8*1024)=0;  
        virtual void  sleepSec(unsigned long sec)=0;  
  
    protected:  
        CThread     *p_thread; 
 };

에 따라 해당 기능을 구현해야 합니다.

스레드 기본 클래스는 스레드 입구로 threadEntry를 정의하고, 스레드를 초기화하기 위해 초기화를 정의하며, 서브클래스는 다양한 멤버 변수를 초기화할 수 있습니다. mainLoop는 순수 가상 함수입니다. 일반적으로 while 루프인 스레드의 하위 클래스는 이 가상 함수를 구현해야 합니다.

class CThread  
{  
    public:  
        CThread(const char *m_thread_name);  
        ~CThread();  
         void threadEntry(CCountingSem *pSemaphore);  
  
    protected:  
        virtual bool initializeThread();  
        virtual void mainLoop()=0;  
  
        COperatingSystem        *p_opration_system;  
        char        *p_thread_name;  
};

플랫폼 독립성을 위해 간단한 팩토리 패턴을 사용하여 다양한 플랫폼에 따라 다양한 운영 체제 클래스, 세마포어 클래스 및 뮤텍스 클래스를 반환합니다.

class COperatingSystemFactory  
{  
    public:  
        static COperatingSystem *newOperatingSystem();  
        static CCountingSem  *newCountingSem(unsigned int init);  
        static CMutex           *newMutex(const char *pName=NULL);  
};

세마포어 기본 클래스, 순수 가상 함수는 get 및 post 세마포어 메서드를 정의하며, 하위 클래스는 시스템 유형에 따라 다른 구현을 구현해야 합니다

class CCountingSem  
{  
    public:  
        CCountingSem();  
        ~CCountingSem();  
         virtual bool                Get(Mode mode = kForever, unsigned long timeoutMS = 0) = 0;  
             virtual bool                Post(void) = 0; 
 };

상호 배타적인 기본 클래스인 순수 가상 함수는 잠금 및 잠금 해제 두 가지 메서드를 정의합니다. 마찬가지로 하위 클래스는 시스템 유형

class CMutex  
{  
    public:  
        CMutex(const char *pName = NULL);  
        ~CMutex();  
        virtual bool Lock()=0;  
        virtual bool UnLock()=0;  
  
    protected:  
        char       *mutex_name; 
 };

에 따라 다른 구현을 구현해야 합니다. 포인트는 msgQueue 클래스입니다. 이에 대해서는 다음 시간에 설명하겠습니다.

이 기본 수업부터 시작하겠습니다.

우리가 바라는 결과는

사용자, 즉 프로그래머가 자신의 스레드를 상속받는 것입니다. CTestThread와 같은 CThread 클래스에서 소유한 다음 mainLoop 메서드를 구현합니다. 이렇게 하면 통신을 고려하지 않는 스레드가 완성됩니다. 그런 다음 main.cpp에서 CTestThread를 새로 만들기만 하면 스레드가 시작됩니다. 다른 번거로운 작업 없이.

이러한 기능을 구현하려면 위 클래스에 어떤 종류의 통합 호출이 필요한가요?

우선 Linux 아래에 있기 때문에 모든 기본 클래스는 Linux용 해당 하위 클래스를 파생해야 합니다(CThread는 사용자가 작성하기 때문에 필요하지 않으며, COperatingSystemFactory도 아니요, 추상 팩토리이기 때문에) 따라서 Linux에서 CLinuxMutex, CLinuxOperatingSystem 및 CLinuxCountingSem의 세 가지 하위 클래스를 만들고 이러한 하위 클래스의 기본 클래스에 순수 가상 함수를 구현했습니다. <… CTestThread의 mainLoop를 스레드 함수의 this에 추가합니다.

그렇습니다. 간단합니다

Github에서 파일을 모두 다운로드한 후 Your Your

class TestThread:public CThread  
{  
    public:  
        TestThread(const char *m_name);  
        ~TestThread();  
        virtual void mainLoop();  
};  
//然后实现mainLoop方法：  
void TestThread::mainLoop()  
{  
    while(1)  
        {  
            printf("%s :hello world\n",p_thread_name);  
              
        }  
}

그런 다음 main.cpp에서 이 클래스에 대한 새 문장을 호출합니다.

TestThread *a=new TestThread("Thread A");

자, 모든 것이 완료되었습니다. 이제 실행하면 hello world를 계속해서 입력할 수 있습니다.

github 주소:

https://github.com/wyh267/Cplusplus_Thread_Lib