1.封裝遇到的問題

將pthread線程封裝爲抽象類，這樣用戶在使用線程時，只需要繼承一下這個抽象類，並實現相應的接口就可以了。這樣做的好處是用戶可以將注意力集中在線程所要執行的邏輯上，而不需要關注創建線程、銷燬線程等細節問題上。

我們抽象類的名稱爲Thread，其中有一個成員函數run，該函數爲的聲明形式爲：

void run() = 0;

即將該成員函數聲明爲純虛函數，用戶繼承此類必須要實現此成員函數。Thread中還有另外一個成員函數start，該函數的聲明形式爲：

void start();

用戶在子類中調用start方法，將啓動線程，並在線程中執行run函數。

最常想到的方法就是在start方法中使用pthread_create創建一個線程，並調用run函數。如下面這樣的實現：

[cpp]view plain copy
void start()   
{   
    int status;  
   
    status = pthread_create(_pThread,NULL,Thread::run,NULL);   
    if(status != 0)   
        err_abort(“creating thread failure”,status);   
   
 }   

這樣編譯肯定是不能通過的，這是因爲pthread_create要求的線程例程的接口形式爲：

void *(*thread_routin)(void *args);

而上面代碼中提供的線程例程的接口形式爲：

void Thread::run()

顯然不符合要求的接口。

爲了能夠在start中調用run函數，我們不得不採用一種迂迴的方式。下面提供兩種方法：一種是使用靜態成員函數，另外一種是使用友元函數。

靜態成員函數的作用域是全局的，而不僅僅侷限於某個函數中。靜態成員函數的實現方法和C語言中的普通函數類似，因此靜態函數沒有this指針，靜態函數只能操作靜態成員變量。之所以將靜態函數封裝到類中，在很大程度上也只是爲了滿足面向對象的特性之一-----封裝性。

2.使用靜態函數

需要特別注意的是mian函數中使用pthread_create的執行例程爲MyThread類中的線程代理函數thread_proxy_func，在此函數中在調用run函數，這樣就順利的迂迴到了run函數。基於這種方法，我們可以用靜態函數來封裝一個簡單的抽象類，以下爲封裝的代碼，由三個文件構成：Thread.h（類的聲明文件），Thread.cpp（類的實現文件），main.cpp（測試文件）：

[cpp]view plain copy
#ifndef THREAD_H  
#define THREAD_H  
#include <iostream>  
#include <pthread.h>  
  
using namespace std;  
  
class Thread  
{  
private:  
    //當前線程的線程ID  
    pthread_t tid;  
    //線程的狀態  
    int threadStatus;  
    //獲取執行方法的指針  
    static void * thread_proxy_func(void * args);  
    //內部執行方法  
    void* run1();  
public:  
    //線程的狀態－新建  
    static const int THREAD_STATUS_NEW = 0;  
    //線程的狀態－正在運行  
    static const int THREAD_STATUS_RUNNING = 1;  
    //線程的狀態－運行結束  
    static const int THREAD_STATUS_EXIT = -1;  
    //構造函數  
    Thread();  
    //線程的運行實體  
    virtual void run()=0;  
    //開始執行線程  
    bool start();  
    //獲取線程ID  
    pthread_t getThreadID();  
    //獲取線程狀態  
    int getState();  
    //等待線程直至退出  
    void join();  
    //等待線程退出或者超時  
    void join(unsigned long millisTime);  
};  
  
class MultiThread : public Thread  
{  
public:  
    void run()  
    {  
        int number = 0;  
        for (int i = 0; i < 10; i++)  
        {  
            cout << "Current number is " << number++;  
            cout << " PID is " << getpid() << " TID is " << getThreadID() << endl;  
            sleep(1);  
        }  
    }  
};  
  
#endif  

Thread.cpp

[cpp]view plain copy
#include "thread.h"  
  
  
void* Thread::run1()  
{  
    threadStatus = THREAD_STATUS_RUNNING;  
    tid = pthread_self();  
    run();  
    threadStatus = THREAD_STATUS_EXIT;  
    tid = 0;  
    pthread_exit(NULL);  
}  
  
Thread::Thread()  
{  
    tid = 0;  
    threadStatus = THREAD_STATUS_NEW;  
}  
  
bool Thread::start()  
{  
        int iRet = 0;  
    pthread_create(&tid, NULL, thread_proxy_func, this) == 0;  
}  
  
pthread_t Thread::getThreadID()  
{  
    return tid;  
}  
  
int Thread::getState()  
{  
    return threadStatus;  
}  
  
void Thread::join()  
{  
    if (tid > 0)  
    {  
        pthread_join(tid, NULL);  
    }  
}  
void * Thread::thread_proxy_func(void * args)  
{  
        Thread * pThread = static_cast<Thread *>(args);   
   
        pThread->run();   
          
        return NULL;   
}  
  
void Thread::join(unsigned long millisTime)  
{  
    if (tid == 0)  
    {  
        return;  
    }  
    if (millisTime == 0)  
    {  
        join();  
    }else  
    {  
        unsigned long k = 0;  
        while (threadStatus != THREAD_STATUS_EXIT && k <= millisTime)  
        {  
            usleep(100);  
            k++;  
        }  
    }  
}  

main.cpp

[cpp]view plain copy
#include <iostream>  
#include <pthread.h>  
#include "thread.h"  
  
using namespace std;  
  
int main(int argv,char *argc)  
{  
    MultiThread tt;  
    tt.start();  
    tt.join();  
    return 0;  
}  

3.使用友元函數

友元函數的作用和靜態函數相同，都起到一個代理的作用。需要將對象的指針作爲參數傳遞給這個友元函數，然後在友元函數中調用run函數。代碼如下，

由三個文件構成：Thread.h（類的聲明文件），Thread.cpp（類的實現文件），main.cpp（測試文件）：

Thread.h

[cpp]view plain copy
#ifndef THREAD_H  
#define THREAD_H  
#include <iostream>  
#include <pthread.h>  
  
using namespace std;  
  
class Thread  
{  
private:  
    //當前線程的線程ID  
    pthread_t tid;  
    //線程的狀態  
    int threadStatus;  
    //獲取執行方法的指針  
    //static void * thread_proxy_func(void * args);  
    friend void * thread_proxy_func(void * args);  
    //內部執行方法  
    void* run1();  
public:  
    //線程的狀態－新建  
    static const int THREAD_STATUS_NEW = 0;  
    //線程的狀態－正在運行  
    static const int THREAD_STATUS_RUNNING = 1;  
    //線程的狀態－運行結束  
    static const int THREAD_STATUS_EXIT = -1;  
    //構造函數  
    Thread();  
    //線程的運行實體  
    virtual void run()=0;  
    //開始執行線程  
    bool start();  
    //獲取線程ID  
    pthread_t getThreadID();  
    //獲取線程狀態  
    int getState();  
    //等待線程直至退出  
    void join();  
    //等待線程退出或者超時  
    void join(unsigned long millisTime);  
};  
  
class MultiThread : public Thread  
{  
public:  
    void run()  
    {  
        int number = 0;  
        for (int i = 0; i < 10; i++)  
        {  
            cout << "Current number is " << number++;  
            cout << " PID is " << getpid() << " TID is " << getThreadID() << endl;  
            sleep(1);  
        }  
    }  
};  
  
#endif  

Thread.cpp

[cpp]view plain copy
#include "thread.h"  
  
  
void* Thread::run1()  
{  
    threadStatus = THREAD_STATUS_RUNNING;  
    tid = pthread_self();  
    run();  
    threadStatus = THREAD_STATUS_EXIT;  
    tid = 0;  
    pthread_exit(NULL);  
}  
  
Thread::Thread()  
{  
    tid = 0;  
    threadStatus = THREAD_STATUS_NEW;  
}  
  
bool Thread::start()  
{  
        int iRet = 0;  
    pthread_create(&tid, NULL, thread_proxy_func, this) == 0;  
}  
  
pthread_t Thread::getThreadID()  
{  
    return tid;  
}  
  
int Thread::getState()  
{  
    return threadStatus;  
}  
  
void Thread::join()  
{  
    if (tid > 0)  
    {  
        pthread_join(tid, NULL);  
    }  
}  
void * thread_proxy_func(void * args)  
{  
        Thread * pThread = static_cast<Thread *>(args);   
   
        pThread->run();   
          
        return NULL;   
}  
  
void Thread::join(unsigned long millisTime)  
{  
    if (tid == 0)  
    {  
        return;  
    }  
    if (millisTime == 0)  
    {  
        join();  
    }else  
    {  
        unsigned long k = 0;  
        while (threadStatus != THREAD_STATUS_EXIT && k <= millisTime)  
        {  
            usleep(100);  
            k++;  
        }  
    }  
}  

main.cpp

[cpp]view plain copy
#include <iostream>  
#include "thread.h"  
  
using namespace std;  
  
int main(int argv,char *argc)  
{  
    MultiThread tt;  
    tt.start();  
    tt.join();  
    return 0;  
}  

運行結果

makefile參考

[plain]view plain copy
ANAME=server  
CC=g++  
TMP_PROGS = main.cpp thread.cpp  
PROGS = $(TMP_PROGS)  
OBJS = $(PROGS:.cpp=.o)  
INCDIR=./  
  
all: $(ANAME)  
  
$(ANAME): $(OBJS)  
    @echo "--------------- .o to ELT "  
    $(CC) -g $(TMP_PROGS) -o $@ -lpthread   
.cpp.o:  
    @echo "--------------- CPP to .o "  
    $(CC) -g $(CFLAGS) -I$(INCDIR) -c  $< -o $@  -lpthread   
  
clean:  
    $(RM) $(ANAME)  
    $(RM) *.o  

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