C++ 多線程架構 （2）：Mutex 互斥和 Sem 訊號量

互斥和訊號量是多線程編程的兩個基礎，其原理就不詳細說了，大家去看看作業系統的書或者網上查查吧。

對於互斥的實現，無論什麼作業系統都離不開三個步驟

初始化互斥鎖

鎖操作

解鎖操作

對於不同的系統只是實現的函數有一些不同而已，但是功能其實都大同小異，在鎖操作和解鎖操作的時候大部分系統都有逾時機制在裡面，來保證不會一直鎖在某個地方，我們為了架構簡單，沒有設定逾時，進行鎖操作的時候如果得不到鎖，將一直等待在那裡。

Mutex的基類我們描述如下

class CMutex  {      public:          CMutex(const char *pName = NULL);  //初始化鎖          ~CMutex();          virtual bool Lock()=0;       //鎖操作，純虛函數          virtual bool UnLock()=0;  //解鎖操作，純虛函數          const char * getName(void) const {                  return mutex_name;              }      protected:          char       *mutex_name;  //鎖名字  };

對於每個系統的實現，都需要完成初始化，鎖操作，解鎖操作三個部分，在linux下，這三個操作都很簡單，就不在這裡貼代碼了。

同樣，對於訊號量Sem，每個系統的實現也大同小異，無非就是

初始化訊號量

發送訊號量（訊號量+1）

接收訊號量（訊號量-1）

Sem基類描述如下

class CCountingSem  {      public:          typedef enum {                   kTimeout,               kForever              }Mode;                              CCountingSem();     //初始化訊號量          ~CCountingSem();           virtual bool Get() = 0;  //接收訊號量               virtual bool  Post(void) = 0;   //發送訊號量  };

同樣，具體實現就不貼代碼了。

當然，對於一個滿足設計模式的系統，建立互斥鎖和訊號量的時候當然不能直接new這些類啦，必然還要通過簡單工程來返回，在COperatingSystemFactory類中添加newMutex和newCountingSem方法，通過COperatingSystemFactory對作業系統的判斷來返回相應的實體。

class COperatingSystemFactory  {      public:          static COperatingSystem *newOperatingSystem();          static CCountingSem  *newCountingSem(unsigned int init=0); //參數是訊號量的初始值，一般為0          static CMutex   *newMutex(const char *pName=NULL);  };

好了，有了互斥和訊號量，怎麼用呢，在main函數中，我們可以先申請好互斥鎖和訊號量，如果我們啟了很多線程，如果某幾個之間需要互斥鎖，那我們將申請好的互斥鎖賦值給相應的線程，就可以直接使用了。至於各個線程類，是你自己寫的，只是繼承自CThread而已，裡面的成員變數怎麼和main中申請的互斥鎖關聯，這就不用說了吧，你把它設定成public賦值也行，設定從private用函數set也行，一切看你啦。

有了互斥鎖和訊號量，下面就可以起訊息佇列了，有了訊息佇列，一個最簡單的多執行緒模式也就完成了。

github地址：

https://github.com/wyh267/Cplusplus_Thread_Lib

以上就是C++ 多線程架構 （2）：Mutex 互斥和 Sem 訊號量的內容，更多相關內容請關注topic.alibabacloud.com（www.php.cn）！

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