linux下线程的两种封装方式
在网络编程的时候往往需要对Linux下原生的pthread库中的函数进行封装，使其使用起来更加方便，封装方法一般有两种：面向对象和基于对象，下面将分别介绍这两种方式，最后统一分析这两种方式的优缺点：
面向对象：
面向对象的封装方式是通过虚函数提供回调功能，我们创建一个Thread类，然后设置一个run虚函数，使用时只需要重载这个类并实现其中的虚函数即可：
具体实现如下:
//------thread.h----------------
#ifndef _THREAD_H_
#define _THREAD_H_
#include <pthread.h>
class Thread
{
public:
Thread();
virtual ~Thread();
void start();
void join();
void setAutoDelete(bool autoDelete);
private:
static void* threadRoutine(void* args);
virtual void run() = 0;
pthread_t threadId_;
bool autoDelete_;
};
#endif
//---------thread.c------------------- #include "thread.h" #include <iostream> using namespace std; Thread::Thread() : autoDelete_(false) { cout << "Thread..." << endl; } Thread::~Thread() { cout << "~Thread..." << endl; } void* Thread::threadRoutine(void* arg) { Thread* thread = static_cast<Thread*>(arg); thread->run(); if (thread->autoDelete_) { delete thread; } return NULL; } void Thread::start() { pthread_create(&threadId_,NULL, threadRoutine,this); } void Thread::join() { pthread_join(threadId_, NULL); } void Thread::setAutoDelete(bool autoDelete) { autoDelete_ = autoDelete; }
调用方式如下：
#include "thread.h"
#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class TestThread : public Thread
{
public:
TestThread(int count) : count_(count)
{
cout << "TestThread..." << endl;
}
~TestThread()
{
cout << "~TestThread..." << endl;
}
private:
void run()
{
while( count_-- )
{
cout << "This is a test" << endl;
sleep(1);
}
}
private:
int count_;
};
int main(void)
{
TestThread t(5);
t.start();
t.join();
//do other work....
}
可以看到，其中有一个私有的重虚函数run，使用时只需要继承thread，实现run函数，并在其内实现线程需要执行的逻辑就可以了。
同时有一个静态的threadRoutine成员函数，因为C++成员函数缺省的调用方式是__thiscall，成员函数中隐含的第一个参数都是this指针，所以不能匹配给pthread_create的形参void *(*start_routine) (void *)， 这时候就可以传递类的一个静态成员，把this指针做为该静态成员的参数。也就是start方法的： pthread_create(&threadId_,NULL, threadRoutine,this); 在threadRoutine函数中将接收到的void*类型的参数转换成Thread*就可以了，然后调用他的run方法。
在main函数中静态创建了一个TestThread变量 t，然后启动线程, 但是如果线程运行结束了，这个变量 t 就失去存在的价值了， 总不能一直让它在哪里占用着栈上空间吧，此时我们就可以动态创建TestThread, 然后设定其autoDelete_属性，这样当该线程执行完毕后就会检查是否需要delete掉这个堆上变量，这就是autoDelete_属性的作用，可以将main函数修改如下：
int main(void)
{
TestThread *t = new TestThread(5);
t->setAutoDelete(true);
t->start();
t->join();
//do other work....
}
如果你决心只在堆上分配的话，就可以将析构函数设置为私有的，这样就可以只在堆上分配，但是你还得提供一个公有的自定义的析构方法。
基于对象
基于对象的封装方法，实现思路同上，但是它不是通过虚函数的方式实现回调的功能，而是通过函数绑定的方式, boost库中的bind/function可以实现将一个函数转换成另一种函数，就算是成员函数也可以，它相当于C++中的bind1st,bin2nd等函数适配器，在C++11中也实现了bind/function, 关于boost bind/function的使用方法，可以看这里。这里不做过多介绍。
用基于对象的封装方法如下：
//-------thread.h-------
#ifndef _THREAD_H_
#define _THREAD_H_
#include <pthread.h>
#include <boost/function.hpp>
class Thread
{
public:
typedef boost::function<void ()> ThreadFunc;
explicit Thread(const ThreadFunc& func);
~Thread();
void start();
void join();
void setAutoDelete(bool autoDelete);
private:
static void* threadRoutine(void* args);
void run();
bool autoDelete_;
ThreadFunc func_;
pthread_t threadId_;
};
#endif
其中在构造函数中需要ThreadFunc对象，这个函数就是在run中调用的实例，可以看下面代码：
//---------thread.cpp-----------
#include "thread.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Thread::Thread(const ThreadFunc& func):autoDelete_(false),func_(func)
{
cout << "Thread..." << endl;
}
Thread::~Thread()
{
cout << "~Thread..." << endl;
}
void Thread::run()
{
func_();
}
void* Thread::threadRoutine(void* arg)
{
Thread* thread = static_cast<Thread*>(arg);
thread->run();
if (thread->autoDelete_)
{
delete thread;
}
return NULL;
}
void Thread::start()
{
pthread_create(&threadId_,NULL, threadRoutine,this);
}
void Thread::join()
{
pthread_join(threadId_, NULL);
}
void Thread::setAutoDelete(bool autoDelete)
{
autoDelete_ = autoDelete;
}
在主函数中调用方法也很简单：
#include "thread.h"
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <boost/bind.hpp>
using namespace std;
void ThreadFunc()
{
cout << "ThreadFunc..." << endl;
}
void ThreadFunc2(int count)
{
while( count_-- )
{
cout << "This is a test" << endl;
sleep(1);
}
}
class Foo
{
public:
Foo(int count) : count_(count){ }
void MemerFunc()
{
while( count_-- )
{
cout << "This is a test" << endl;
sleep(1);
}
}
private:
int count_;
};
int main(void)
{
//Thread *t = new Thread(ThreadFunc);
//Thread *t = new Thread(boost::bind(ThreadFunc2,4));
Foo foo(3);
Thread *t = new Thread(boost::bind(&Foo::MemerFunc,&foo));
t->setAutoDelete(true);
t->start();
t->join();
//do other work....
}
在上面的例子中我们可以绑定不同的对象到Thread的构造函数中，这样就可以实现随着绑定的不同调用不同的函数。
上面就是线程用面向对象和基于对象的不同封装方式，如果你要问，它们孰优孰劣，请挪步这篇精彩的分析。
