Linux-线程封装

**摘要：**本文基于 pthread 从零封装一个 C++ 线程类 Thread，逐步解决类内成员函数作为线程入口导致的编译报错问题，通过 static 入口函数配合 this 指针传参完成回调绑定；同时引入 _isrunning 标志位控制线程启动状态与 Join 的合法性，并借助 syscall(SYS_gettid) 获取线程底层 LWP，最终给出可直接复用的完整线程封装代码。

我们需要写一个线程封装，实现我们自己的一个线程类才能更加深入了解线程：

cpp 复制代码

#ifndef __THREAD_HPP__
#define __THREAD_HPP__
#include<iostream>
#include<vector>
#include<pthread.h>
#include<string>
#include<functional>

using func_t = std::function<void()>;
//默认名字
const std::string threadnamedefault = "None-Name";

//线程类
class Thread
{
public:
    Thread(func_t func,const std::string& name = threadnamedefault)
    :_name(name)
    ,_func(func)
    {}
    void* start_routine(void* args)
    {
        
    }
    void Start()
    {
        int n = pthread_create(&_tid,nullptr,start_routine,nullptr);
    }
    void Join()
    {
        int n = pthread_join(_tid,nullptr);
        if(n == 0)
        {
            //等待线程成功
            std::cout << "等待线程成功" << std::endl;
        }
    }
    ~Thread(){}
private:
    pthread_t _tid;//线程ID
    pthread_t _lwpid;//底层的LWP
    std::string _name;//线程名字
    func_t _func;//线程执行的方法
};

#endif

但是这样写会出现波浪号：

这是因为我们的start_routine是类内函数，需要使用this指针！

可以这样写：

cpp 复制代码

void* start_routine(Thread* this,void* args)

我们也可以这样写：

cpp 复制代码

static void* start_routine(void* args)

因为我们的这个类并没有被实例化，所以这个会报错，我们也可以把它放到类外面去，不过那样比较麻烦！

因此，此时我们就可以传递参数了：

cpp 复制代码

int n = pthread_create(&_tid,nullptr,start_routine,this);

此时的start_routine就可以改为：

我们还需要一个标志位来代表线程是否启动：

cpp 复制代码

bool _isrunning;//线程是否被启动

只有当start_routine函数即该类执行的方法开始了才会启动：

此外，如果线程没有启动，那么就不能Join：

cpp 复制代码

    //检测线程结束并且回收
    void Join()
    {
        if(!_isrunning)
            return;
        int n = pthread_join(_tid,nullptr);
        if(n == 0)
        {
            //等待线程成功
            std::cout << "等待线程成功" << std::endl;
        }
    }

我们现在可以获取线程的LWP，需要添加：

cpp 复制代码

#include<unistd.h>
#include<sys/syscall.h>

#define get_lwp_id() syscall(SYS_gettid)

其实现在这结构已经能够做到基本的操作了，主要代码：

cpp 复制代码

#ifndef __THREAD_HPP__
#define __THREAD_HPP__
#include<iostream>
#include<vector>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
#include<string>
#include<functional>
#include<sys/syscall.h>

#define get_lwp_id() syscall(SYS_gettid)

using func_t = std::function<void()>;
//默认名字
const std::string threadnamedefault = "None-Name";

//线程类
class Thread
{
public:
    Thread(func_t func,const std::string& name = threadnamedefault)
    :_name(name)
    ,_func(func)
    ,_isrunning(false)
    {
        //创建线程成功
        std::cout << "创建线程成功" << std::endl;
    }
    static void* start_routine(void* args)
    {
        Thread* self = static_cast<Thread*>(args);//用于接受外部传入的函数参数
        //将线程启动
        self->_isrunning = true;
        //获取线程ID
        self->_lwpid = get_lwp_id();
        //回调我们自己的方法
        self->_func();
        //返回
        pthread_exit((void*)0);
    }
    void Start()
    {
        int n = pthread_create(&_tid,nullptr,start_routine,this);
        //启动线程成功
        if(n == 0)
            std::cout << "启动线程成功" << std::endl;
    }
    //检测线程结束并且回收
    void Join()
    {
        if(!_isrunning)
            return;
        int n = pthread_join(_tid,nullptr);
        if(n == 0)
        {
            //等待线程成功
            std::cout << "等待线程成功" << std::endl;
        }
    }
    ~Thread(){}
private:
    bool _isrunning;//线程是否被启动
    pthread_t _tid;//线程ID
    pthread_t _lwpid;//底层的LWP
    std::string _name;//线程名字
    func_t _func;//线程执行的方法
};

#endif

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