利用类的继承对pthread封装

多线程在网络编程中作用重大，由于创建/销毁线程、线程间通信的开销小，目前很多网络服务器都是用多线程（线程池）的模式对外提供服务。linux上开发多线程程序多使用pthread库，本文主要讨论使用C++封装pthread库时可能出现的问题。

 

封装pthread库主要有两种思路，第一种是简单的封装接口，如下所示：

 

1. class simple_thread_t {
   
2. public:
   
3.     int start(void (*task)(void *), void *argp)
   
4.     {
   
5.         // do something else
   
6.         pthread_create(&_tid, NULL, task, argp);
   
7.     }
   
8.     int join()
   
9.     {
   
10.         // do something else
    
11.         pthread_join(_tid, NULL);
    
12.     }
    
13.     int detach()
    
14.     {
    
15.         pthread_detach(_tid);
    
16.     }
    
17.     // some other interfaces
    
18. private:
    
19.     pthread_t _tid;
    
20. };

simple_thread_t只是简单的封装了pthread库的接口，但需要创建线程时，跟使用pthread库一样，需要先实现好线程例程函数，然后传递给start，线程执行时需要依赖的数据可以通过参数传递。

 

第二种封装方式则是在内部做了参数传递的工作，充分利用C++继承的特性，如下代码。

1. class common_thread_t {
   
2. public:
   
3.     int start()
   
4.     {
   
5.          // do something else
   
6.         pthread_create(&_tid, NULL, _process, (void *)this);
   
7.     }
   
8.     int join()
   
9.     {
   
10.         // do something else
    
11.         pthread_join(_tid, NULL);
    
12.     }
    
13.     int detach()
    
14.     {
    
15.         pthread_detach(_tid);
    
16.     }
    
17.     // some other interfaces
    
18.     virtual void run() = 0;
    
19. private:
    
20.     pthread_t _tid;
    
21.     static void *_process(void *argp)
    
22.     {
    
23.         common_thread_t *thread = (common_thread_t*)argp;
    
24.         thread->run();
    
25.     }
    
26. };

 

用户要创建线程，只需继承common_thread_t，并实现run接口即可，用户可以在子类中定义额外的数据以供run接口使用，在实现子类后，创建子类实例并调用start即可创建线程。

 

在使用common_thread_t时，有个限制，在线程没有正式运行之前，common_thread_t的对象不能销毁，否则会出现pure virtual function called的错误， 因为在线程执行例程中需要调用run方法，而如果此时对象已销毁，则会找不到对应的虚函数。这个限制使得在需要创建需要detach线程时，new出来的common_thread_t对象，没有合适的时机来delete，因为不知道detach后的线程何时结束。

2011年11月22日补充：
为了解决堆上创建线程释放的问题，可以使用boost::shared_ptr，让thread的run函数thread对象的的shared_ptr，使得在线程函数执行的过程中thread对象一直不会释放，等其线程函数执行完后才会被释放。

实现参考：https://gist.github.com/1384659 (作者：陈硕）