c++ 封裝線程庫 0

標籤：sse   操作   作用   nbsp   友元   對象管理   錯誤   模式   exp   

1.互斥鎖簡介

互斥鎖主要用於互斥，互斥是一種競爭關係，用來保護臨界資源一次只被一個線程訪問。 
POSIX Pthread提供下面函數用來操作互斥鎖。

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t  *mutex,  const  pthread_mutexattr_t *mutexattr);int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);//返回：//pthread_mutex_init總是返回0//其他mutex函數返回0表示成功，非0的錯誤碼錶示失敗

#define CHECK(exp)     if(!exp)     {         fprintf(stderr, "File:%s, Line:%d Exp:[" #exp "] is true, abort.\n",__FILE__, __LINE__); abort();    }

　由於pthread系列函數返回成功的時候都是0，因此，我們可以寫一個宏作為一個輕量級的檢查手段，來判斷處理錯誤。

實際使用的時候只需：     CHECK(!pthread_mutex_lock(&mutex));

 

2.互斥鎖的封裝

需要考慮以下幾個問題：

a.互斥鎖的初始化與銷毀。 
b.互斥鎖的操作：加鎖和釋放鎖。

另外，我們的自己封裝的類不應該有賦值和拷貝構造的語義，這一點跟單例模式類似，我們可以使我們的類繼承自boost庫的noncopyable。

//MutexLock.h#ifndef __MUTEXLOCK_H__#define __MUTEXLOCK_H__#include <iostream>#include <cstdio>#include <boost/noncopyable.hpp>#include <pthread.h>#include <assert.h>#define CHECK(exp)     if(!exp) {     fprintf(stderr, "File:%s, Line:%d Exp:[" #exp "] is true, abort.\n",__FILE__, __LINE__); abort();}class MutexLock : public boost::noncopyable{    friend class Condition;//條件變數友元聲明    public:        MutexLock();        ~MutexLock();        void lock();        void unlock();        bool isLocking() const         {            return isLocking_;        }        pthread_mutex_t *getMutexPtr()        {            return &mutex_;        }    private:        void restoreMutexStatus()        {            isLocking_=true;        }        pthread_mutex_t mutex_;//互斥鎖        bool isLocking_;};#endif

　　這裡完成了MutexLock 類的聲明，但是這裡還需要一些補充，那就是使用RAII（資源擷取即初始化）技術，對MutexLock初始化和析構進行處理：初始化的時候加鎖，析構的時候解鎖，這就需要我們重新定義一個class MutexLockGuard對MutexLock進行操作

class MutexLockGuard:public boost::noncopyable{    public:        MutexLockGuard(MutexLock &mutex):mutex_(mutex){ mutex_.lock();}//構造時加鎖        ~MutexLockGuard()//析構時解鎖        {            mutex_.unlock();        }    private:        MutexLock &mutex_;//注意這裡為什麼是引用！！！！};

下面就要具體實現幾個函數了，主要是： 
pthread_mutex_init()、pthread_mutex_destroy()、pthread_mutex_lock()、pthread_mutex_unlock()這四個函數的封裝：

#include "MutexLock.h"MutexLock::MutexLock():isLocking_(false){    CHECK(!pthread_mutex_init(&mutex_,NULL));}MutexLock::~MutexLock(){    assert(!isLocking());    CHECK(!pthread_mutex_destroy(&mutex_));}
void MutexLock::lock(){    CHECK(!pthread_mutex_lock(&mutex_))//先加鎖再修改狀態，保證以下賦值操作的原子性。    isLocking_=true;}void MutexLock::unlock(){    isLocking_=false;//先修改狀態在解鎖，保證賦值操作的原子性。    CHECK(!pthread_mutex_unlock(&mutex_));}

封裝以後，我們使用：

MutexLockGurad lock(mutex);//就是 MutexLock對象被另一個對象管理

對臨界區進行加鎖，而只要我們控制好lock變數的生存期，就能控制臨界區，例如：

int count=0;{    MutexLockGurad lock(mutex);    count++;}//臨界區//...//離開lock的範圍，lock作為棧上變數，自動釋放，調用解構函式，同時釋放鎖。

 

　

c++ 封裝線程庫 0