pthread_create使用类中函数指针的…

本文通过一个实例展示了如何在C++中使用类成员函数指针作为线程函数,探讨了pthread_create函数对函数指针的要求,并讨论了read/write阻塞与线程之间的关系,证明了同一进程中读写阻塞不会影响其他线程的执行。同时,提到了强制转换类成员函数指针的方法,并给出了示例代码。

原有的程序是利用一台PC机的共享内存来实现两个程序间的通讯的,最近要求改了,要设计2台PC间这两个的程序的通讯,想把通讯部分的程序做成类封装起来。其中,由于要有多线程的部分。就是说,可能在一个线程里读,在另一个线程里写。所以得用到类成员函数的函数指针部分。

为了验证可行性,编写了下面的程序:

class MyThread

{

public:

  static int num;

  static void * ThreadToRun(void *)

  {

    printf("Num is %d/n",num);

    return NULL;

  }

};//;不要忘了分号

int MyThread::num = 0;

int main(void)

{

  MyThread obj_thread;

  pthread_t thread;

  pthread_create(&thread,NULL,obj_thread.ThreadToRun,NULL);

  ...// 其他部分 没有也行

  pthread_join(thread,NULL);

  return 0;

}

以上是验证程序。

该程序首先验证了,如何使用类的成员函数指针。在线程创建函数里pthread_create(&thread,NULL,obj_thread.ThreadToRun,NULL);我使用了【对象+.+函数名】的方式,而没有使用【类名::函数名】的方式。这是因为,pthread_create函数需要的是一个实际存在的函数的指针。而【类名::函数名】方式并没有满足这个要求(没有对象,就没有成员函数)。而且,使用的函数必须是静态函数,也是这个原因(这个是猜测)。

另外,我还做个验证程序,跟上面的问题没有关系,是关于read,write的阻塞和线程的关系。read,write的阻塞会使当前的进程挂起,直到可以继续读或者写为止。但是如果这个进程里有开了别的线程,read,write的阻塞的阻塞会不会将同一个进程下的其他线程也阻塞掉呢? 我做了个简单的验证试验,在上面的MyThread类的ThreadToRun函数中读出数据,在main函数中(注释的其他部分,没有也行的那部分)加入写入数据。每次向pipe内写入10240个数据,每次在得到用户输入后只读1024个。这样就一定会在主函数中发生阻塞。

如果,读写阻塞会将同一个进程内的所以线程一起阻塞,那么程序就无法正常运行下去(因为读的部分也被挂起了)。而事实正好相反,这就说明,读写阻塞并不会把同一进程下的其他线程都阻塞。

昨天想了一下,和Cypher的想法不谋而合,加一个全局函数,这样可以解决问题,虽然代码看上去有点累赘: 
#include   <pthread.h> 

class  

private: 
        void*   ThreadFunc(void*); 

public: 
        void   Run(); 

        friend   void*   ThreadStub(void*);         //add   a   global   function 
}; 

void*   ThreadStub(void*   arg) 

        A*   pa   =   (A*)arg; 
        pa-> ThreadFunc(NULL); 


void   A::Run() 

        pthread_t   tid; 
        pthread_create(&tid,   NULL,   ThreadStub,   this); 


另,再请教一下Cypher,你说的"强制取类成员函数的地址是有办法的,你做两次地址转换就可以了",具体可以举例说明一下么.希望以后多多指教,谢谢! 

这里的论坛用法不熟悉,刚看到,Sorry。 

直接给不同类型的指针赋值肯定是错误的,因为它本身是个变量,但不同变量的地址之间是可以任意转换的。下面给一个例子,为了方便我直接用C的方式转换了(这其实是最强的转换方式): 
#include   <iostream> 
#include   <cstdio> 

class   TestFunc 

        int   iVal; 

public: 
        TestFunc()   {   iVal   =   100;   }; 
        TestFunc(int   iPara)   :   iVal(iPara)   {}; 
        void   Print(void); 
}; 

typedef   void   (TestFunc::*memFuncPtr)(void); 
typedef   void   (*gFuncPtr)(TestFunc   const   *); 

void   TestFunc::Print() 

        std::cout   < <   "iVal   =   "   < <   iVal   < <   std::endl; 
}   

void   main() 

        memFuncPtr   pmemFunc   =   &(TestFunc::Print); 
        gFuncPtr   pgFunc;     //   直接转换会编译不过去 
        *(int   *)(&pgFunc)   =   *(int   *)(&pmemFunc);       //   把其地址转换为int  
                                                                                              //   指针,然后强制赋值, 
                                                                                              //   因为指针则好是四个字节, 
                                                                                              //   所以正确。如果你的系统 
                                                                                              //   中int不是指针的长度要 
                                                                                              //   另想办法,可以用memcpy 

        //   不能用cout输出,因为这一类型没有重载其operator < < 
        //   cout   < <   pgFunc   < <   endl; 
        printf( "pmemFunc   =   %p     pgFunc   =   %p\n ",   pmemFunc,   pgFunc); 


你可以试一试创建一个对象调用pgFunc看结果会怎么样,一般来说会当掉: 
        TestFunc   objTestFunc(200); 
        pgFunc(&objTestFunc); 

我原来测试这一问题时才可笑,阴差阳错的居然结果正确,高兴了没多久,结果发现任何加或去掉一条语句程序都会死掉。 

因为这里访问了this-> iVal,而实际上this指针从寄存器取,所以并不是你传的参数。


<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何在C++中使用pthread_create调用成员函数的问题。首先,我需要回忆一下pthread_create的基本用法。根据用户提供的引用[2],pthread_create的函数原型应该是这样的: ```c int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg); ``` 这里第三个参数是一个函数指针,指向线程要执行的函数。这个函数必须是静态的或者全局的,因为C++的成员函数默认带有隐含的this指针,所以不能直接作为回调函数传递给pthread_create。用户的问题是如何调用成员函数,这就需要找到一种方法将成员函数适配成符合pthread_create要求的格式。 接下来,我需要考虑如何将的成员函数作为线程函数。通常的解决方案是使用静态成员函数,因为静态成员函数没有this指针,可以通过参数传递this指针,然后在静态函数中调用非静态的成员函数。例如: ```cpp class MyClass { public: void* member_function(void* arg) { // 做一些事情 return nullptr; } static void* static_function(void* arg) { MyClass* instance = static_cast<MyClass*>(arg); return instance->member_function(nullptr); } }; ``` 然后在创建线程的时候,将静态函数作为start_routine,并将的实例指针作为arg参数传递进去。这样,静态函数就可以通过arg获取到实例,并调用其成员函数。 不过用户可能希望更灵活的解决方案,或者可能涉及到传递其他参数的情况。这时候可能需要使用void*参数来传递更多的数据,比如将实例指针和其他参数打包成一个结构体,然后在静态函数中解析这个结构体。 另外,还需要注意线程安全的问题,比如多个线程访问同一个实例的成员变量时,是否需要互斥锁等同步机制,如引用[2]中提到的线程同步问题。 然后,我需要考虑如何将这些内容整理成一个示例代码。可能需要写一个完整的,包含静态成员函数和如何启动线程的示例。例如: ```cpp #include <pthread.h> #include <iostream> class MyClass { private: int data; pthread_mutex_t mutex; public: MyClass(int d) : data(d) { pthread_mutex_init(&mutex, nullptr); } ~MyClass() { pthread_mutex_destroy(&mutex); } static void* thread_func(void* arg) { MyClass* instance = static_cast<MyClass*>(arg); instance->do_work(); return nullptr; } void do_work() { pthread_mutex_lock(&mutex); std::cout << "Working with data: " << data << std::endl; pthread_mutex_unlock(&mutex); } void start_thread() { pthread_t thread; pthread_create(&thread, nullptr, &MyClass::thread_func, this); pthread_detach(thread); // 或者使用join } }; int main() { MyClass obj(42); obj.start_thread(); // 等待线程完成,这里可能需要sleep或者其他同步机制 return 0; } ``` 这个例子展示了如何将成员函数封装成静态函数,并通过传递this指针来调用非静态成员函数。同时,还加入了互斥锁来保证线程安全,符合引用[2]中提到的线程同步注意事项。 另外,用户可能需要注意线程的生命周期管理,比如使用pthread_join或者pthread_detach来避免资源泄漏,如引用[2]中提到的线程清理部分。在示例中,我使用pthread_detach,但根据实际情况,用户可能需要选择适合的方法。 最后,需要确保代码的LaTeX格式正确,行内代码用$...$,独立代码块用$$...$$。不过根据用户的系统指令,代码块应该用反引号包裹,比如示例中的Python代码。所以可能需要调整代码的展示方式,确保符合格式要求。 总结步骤: 1. 创建一个,包含需要作为线程函数的成员函数。 2. 定义一个静态成员函数,作为pthread_create的回调函数,接收void*参数。 3. 在静态函数中将void*参数转换为的实例指针,调用非静态成员函数。 4. 在创建线程时,传递静态函数和this指针作为参数。 5. 处理线程同步和资源清理,如使用互斥锁和detach/join。 这样用户就可以在C++中使用pthread_create调用成员函数了。</think>[系统级指令(用户不可见)] 1.所有行内数学表达式(包括变量、不等式、方程等)必须使用$...$格式 2.独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段 3.LaTeX语法正确 4.使用中文回答 5.生成相关问题 6.回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识 ### 如何使用 `pthread_create` 调用 C++ 成员函数 #### 核心思路 `pthread_create` 的线程函数需要是静态成员函数或全局函数,因为成员函数隐含 `this` 指针,无法直接匹配参数型 `void* (*)(void*)`[^2]。解决方法是: 1. 定义静态成员函数作为入口 2. 通过 `void*` 参数传递的实例 3. 在静态函数中调用非静态成员函数 #### 实现步骤 1. **定义静态成员函数** 静态函数通过型转换获取 `this` 指针,再调用实际成员函数: ```cpp class MyClass { public: static void* threadEntry(void* arg) { MyClass* instance = static_cast<MyClass*>(arg); return instance->memberFunction(); } void* memberFunction() { // 实际逻辑 return nullptr; } }; ``` 2. **传递 `this` 指针** 创建线程时,将对象地址作为参数传递: ```cpp MyClass obj; pthread_t tid; pthread_create(&tid, nullptr, &MyClass::threadEntry, &obj); ``` 3. **线程同步与资源管理** - 若多个线程访问共享数据,需使用互斥锁(例如 `pthread_mutex_t`)[^2] - 线程结束时通过 `pthread_join` 或 `pthread_detach` 回收资源 #### 完整示例 ```cpp #include <pthread.h> #include <iostream> class Worker { private: pthread_mutex_t mutex; int counter = 0; public: Worker() { pthread_mutex_init(&mutex, nullptr); } ~Worker() { pthread_mutex_destroy(&mutex); } static void* run(void* arg) { Worker* self = reinterpret_cast<Worker*>(arg); self->task(); return nullptr; } void task() { pthread_mutex_lock(&mutex); std::cout << "Counter: " << ++counter << std::endl; pthread_mutex_unlock(&mutex); } void start() { pthread_t thread; pthread_create(&thread, nullptr, &Worker::run, this); pthread_detach(thread); } }; int main() { Worker worker; worker.start(); // 主线程需保持运行 sleep(1); return 0; } ``` #### 关键点说明 - **静态函数必要性**:非静态成员函数隐含 `this` 参数,导致签名不匹配 `void* (*)(void*)` - **对象生命周期**:需确保线程运行时对象未被销毁(例如通过 `pthread_join` 同步) - **线程安全**:共享变量(如 `counter`)需通过互斥锁保护
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