基础知识

std::thread

std::thread是C++11标准库中的一个类，用于创建并发执行的线程。它的详细用法如下：

头文件

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#include <thread>

创建线程

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std::thread t(func, args...);

其中，func是线程要执行的函数，args是传递给函数的参数。创建线程后，线程会立即开始执行func函数。

等待线程结束

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t.join();

join()函数会阻塞当前线程，直到t线程执行完毕。

分离线程

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t.detach();

detach()函数会将t线程与当前线程分离，使得t线程在后台继续执行，当前线程不再等待t线程执行完毕。

判断线程是否可执行

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if (t.joinable()) {
    // ...
}

joinable()函数用于判断线程是否可执行，如果线程已经被join()或detach()，则返回false。

获取线程ID

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std::thread::id id = t.get_id();

get_id()函数用于获取线程的ID。

线程休眠

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std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(ms));

sleep_for()函数用于让当前线程休眠一段时间，ms是休眠的毫秒数。

线程同步

C++11标准库中提供了多种线程同步的机制，如互斥锁、条件变量、原子操作等。这些机制可以用于保证多个线程之间的数据同步和互斥访问。

实战

boost domain socket server

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#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <boost/array.hpp>
#include <boost/bind/bind.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/asio.hpp>

#if defined(BOOST_ASIO_HAS_LOCAL_SOCKETS)

namespace CVpn {
using boost::asio::local::stream_protocol;

class UnixSocketSession : public boost::enable_shared_from_this<UnixSocketSession>
{
public:
    UnixSocketSession(boost::asio::io_context &ioContext,
        std::function<std::optional<std::string>(std::string &)> msgProc) : socket(ioContext), msgProc(msgProc)
    {}

    stream_protocol::socket &GetSocket()
    {
        return socket;
    }

    void Start()
    {
        socket.async_read_some(boost::asio::buffer(data), boost::bind(&UnixSocketSession::HandleRead,
            shared_from_this(), boost::asio::placeholders::error, boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
    }

    void HandleRead(const boost::system::error_code &error, size_t bytes_transferred)
    {
        if (!error) {
            // 处理消息
            std::cout << "UnixSocketSession: HandleRead: ok, data=" << data.data() << std::endl;
            std::string message(data.data(), bytes_transferred);
            auto replay = msgProc(message);
            if (replay.has_value()) { // 返回值非空表示有消息要回复给客户端
                boost::asio::async_write(socket, boost::asio::buffer(replay.value()),
                    boost::bind(&UnixSocketSession::HandleWrite, shared_from_this(), boost::asio::placeholders::error,
                    boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
            }
        } else {
            std::cout << "UnixSocketSession: HandleRead: fail, error:" << error.message() << std::endl;
        }
    }

    void HandleWrite(const boost::system::error_code &error, size_t bytes_transferred)
    {
        if (!error)
        {
            std::cout << "UnixSocketSession: HandleWrite: replay ok, bytes=" << bytes_transferred << std::endl;
            socket.async_read_some(boost::asio::buffer(data),
                 boost::bind(&UnixSocketSession::HandleRead,
                 shared_from_this(),
                 boost::asio::placeholders::error,
                 boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
        } else {
            std::cout << "UnixSocketSession: HandleWrite: fail, error:" << error.message() << std::endl;
        }
    }

private:
    stream_protocol::socket socket; // 用于跟客户端通信的socket
    std::function<std::optional<std::string>(std::string &)> msgProc; // 收到客户端消息后的消息处理函数
    boost::array<char, 1024> data; // 用于保存从客户端接收的数据
};


class UnixServer
{
public:
    UnixServer(boost::asio::io_context &ioContext, const std::string &filePath,
    std::function<std::optional<std::string>(std::string &)> handler) :
        ioc(ioContext),
        acceptor(ioContext, stream_protocol::endpoint(filePath)),
        workingStatus(STOPPING),
        msgProc(handler)
    {
    }

    void Start()
    {
        workingStatus = RUNNING;
        boost::shared_ptr<UnixSocketSession> newSession(new UnixSocketSession(ioc, msgProc));
        acceptor.async_accept(newSession->GetSocket(),
            boost::bind(&UnixServer::HandleAccept, this, newSession, boost::asio::placeholders::error));
    }

    void Stop()
    {
        workingStatus = STOPPING;
        acceptor.close();
    }

    // 测试接口
    void TestSetServerStopping()
    {
        workingStatus = STOPPING;
    }

    void HandleAccept(boost::shared_ptr<UnixSocketSession> newSession,
        const boost::system::error_code &error)
    {
        if (!error) {
            std::cout << "UnixServer: HandleAccept: ok" << std::endl;
            newSession->Start();
        } else {
            std::cout << "UnixServer: HandleAccept: fail, error:" << error.message() << std::endl;
        }

        if (workingStatus == RUNNING) {
            // reset后会将之前的newSession对象的共享计数减一，等该session不再运行后就会自动回收相关资源
            newSession.reset(new UnixSocketSession(ioc, msgProc));
            acceptor.async_accept(newSession->GetSocket(),
                boost::bind(&UnixServer::HandleAccept, this, newSession, boost::asio::placeholders::error));
        }
    }

private:
    boost::asio::io_context &ioc;
    stream_protocol::acceptor acceptor;

    enum {
        RUNNING, STOPPING,
    } workingStatus;

    // 收到客户端消息后回调用户传入的消息处理函数，如果返回值非空表示有消息要回复给客户端
    std::function<std::optional<std::string>(std::string &)> msgProc;
};
} // namespace CVpn
#else // defined(BOOST_ASIO_HAS_LOCAL_SOCKETS)
# error Local sockets not available on this platform.
#endif // defined(BOOST_ASIO_HAS_LOCAL_SOCKETS)