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使用C++11的function/bind组件封装Thread以及回调函数的使用

2015-03-19 00:00 946 查看
之前在http://www.cnblogs.com/inevermore/p/4008572.html中采用面向对象的方式,封装了Posix的线程,那里采用的是虚函数+继承的方式,用户通过重写Thread基类的run方法,传入自己的用户逻辑。

现在我们采用C++11的function,将函数作为Thread类的成员,用户只需要将function对象传入线程即可,所以Thread的声明中,应该含有一个function成员变量。

类的声明如下:

#ifndef THREAD_H_ #define THREAD_H_ #include <boost/noncopyable.hpp> #include <functional> #include <pthread.h>

class Thread : boost::noncopyable { public: typedef std::function<void ()> ThreadCallback; Thread(ThreadCallback callback); ~Thread(); void start(); void join(); static void *runInThread(void *); private: pthread_t threadId_; bool isRunning_; ThreadCallback callback_; //回调函数
}; #endif //THREAD_H_


那么如何开启线程?思路与之前一致,写一个static函数,用户pthread_create的第三个参数,this作为最后一个参数即可。

void Thread::start() { pthread_create(&threadId_, NULL, runInThread, this); isRunning_ = true; }


回调函数

注意在这种封装方式中,我们采用了回调函数。回调函数与普通函数的区别就是,普通函数写完由我们自己直接调用,函数调用是一种不断往上堆积的方式,而回调函数通常是我们把某一个函数传入一个“盒子”,由该盒子内的机制来调用它。

在这个例子里面,我们将function传入Thread,当Thread启动的时候,由Thread去执行function对象。

在win32编程中大量用到这种机制,我们为鼠标单击、双击等事件编写相应的函数,然后将其注册给windows系统,然后系统在我们触发各种事件的时候,根据事件的类型,调用相应的构造函数。

关于回调函数,可以参考:http://www.zhihu.com/question/19801131

以后有时间,再专门总结下回调函数。

完整的cpp如下:

#include "Thread.h" Thread::Thread(ThreadCallback callback) : threadId_(0), isRunning_(false), callback_(std::move(callback)) { } Thread::~Thread() { if(isRunning_) { //detach
pthread_detach(threadId_); } } void Thread::start() { pthread_create(&threadId_, NULL, runInThread, this); isRunning_ = true; } void Thread::join() { pthread_join(threadId_, NULL); isRunning_ = false; } void *Thread::runInThread(void *arg) { Thread *pt = static_cast<Thread*>(arg); pt->callback_(); //调用回调函数

return NULL; }


这个线程的使用方式有三种:

一是将普通函数作为回调函数

void foo() { while(1) { printf("foo\n"); sleep(1); } } int main(int argc, char const *argv[]) { Thread t(&foo); t.start(); t.join(); return 0; }


二是采用类的成员函数作为回调函数:

class Foo { public: void foo(int i) { while(1) { printf("foo %d\n", i++); sleep(1); } } }; int main(int argc, char const *argv[]) { Foo f; int i = 34; Thread t(bind(&Foo::foo, &f, i)); t.start(); t.join(); return 0; }


最后一种是组合一个新的线程类,注意这里采用的是类的组合:

class Foo { public: Foo() : thread_(bind(&Foo::foo, this)) { } void start() { thread_.start(); thread_.join(); } void foo() { while(1) { printf("foo\n"); sleep(1); } } private: Thread thread_; }; int main(int argc, char const *argv[]) { Foo f; f.start(); return 0; }


有些复杂的类,还需要将三种方式加以整合,例如后面要谈到的TimerThread,里面含有一个Thread和Timer,用户将逻辑注册给Timer,然后Timer的start函数注册给Thread。

这种方式的Thread,使用灵活性相对于面向对象的风格,提高了很多。

基于对象和面向对象

这里总结几点:

面向对象依靠的是虚函数+继承,用户通过重写基类的虚函数,实现自己的逻辑。

基于对象,依赖类的组合,使用function和bind实现委托机制,更加依赖于回调函数传入逻辑。
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