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    Boost Thread學習筆記五

    2016-09-28 00:00:00 廣州睿豐德信息科技有限公司 閱讀
    睿豐德科技 專注RFID識別技術和條碼識別技術與管理軟件的集成項目。質量追溯系統、MES系統、金蝶與條碼系統對接、用友與條碼系統對接

    多線程編程中還有一個重要的概念:Thread Local Store(TLS,線程局部存儲),在boost中,TLS也被稱作TSS,Thread Specific Storage。
    boost::thread庫為我們提供了一個接口簡單的TLS的面向對象的封裝,以下是tss類的接口定義:

    class tss
    {
    public:
        tss(boost::function1<void, void*>* pcleanup);
        void* get() const;
        void set(void* value);
        void cleanup(void* p);
    };


    分別用于獲取、設置、清除線程局部存儲變量,這些函數在內部封裝了TlsAlloc、TlsGetValue、TlsSetValue等API操作,將它們封裝成了OO的形式。
    但boost將該類信息封裝在detail名字空間內,即不推薦我們使用,當需要使用tss時,我們應該使用另一個使用更加方便的類:thread_specific_ptr,這是一個智能指針類,該類的接口如下:

     1 class thread_specific_ptr : private boost::noncopyable   // Exposition only
     2 {
     3 public:
     4   // construct/copy/destruct
     5   thread_specific_ptr();
     6   thread_specific_ptr(void (*cleanup)(void*));
     7   ~thread_specific_ptr();
     8 
     9   // modifier functions
    10   T* release();
    11   void reset(T* = 0);
    12 
    13   // observer functions
    14   T* get() const;
    15   T* operator->() const;
    16   T& operator*()() const;
    17 };


    即可支持get、reset、release等操作。
    thread_specific_ptr類的實現十分簡單,僅僅為了將tss類“改裝”成智 能指針的樣子,該類在其構造函數中會自動創建一個tss對象,而在其析構函數中會調用默認參數的reset函數,從而引起內部被封裝的tss對象被析構, 達到“自動”管理內存分配釋放的目的。

    以下是一個運用thread_specific_ptr實現TSS的例子:

     1 #include <boost/thread/thread.hpp>
     2 #include <boost/thread/mutex.hpp>
     3 #include <boost/thread/tss.hpp>
     4 #include <iostream>
     5 
     6 boost::mutex io_mutex;
     7 boost::thread_specific_ptr<int> ptr;    // use this method to tell that this member will not shared by all threads
     8 
     9 struct count
    10 {
    11     count(int id) : id(id) { }
    12 
    13     void operator()()
    14     {
    15         if (ptr.get() == 0)    // if ptr is not initialized, initialize it
    16             ptr.reset(new int(0));    // Attention, we pass a pointer to reset (actually set ptr)
    17 
    18         for (int i = 0; i < 10; ++i)
    19         {
    20             (*ptr)++;
    21             boost::mutex::scoped_lock lock(io_mutex);
    22             std::cout << id << ": " << *ptr << std::endl;
    23         }
    24     }
    25 
    26     int id;
    27 };
    28 
    29 int main(int argc, char* argv[])
    30 {
    31     boost::thread thrd1(count(1));
    32     boost::thread thrd2(count(2));
    33     thrd1.join();
    34     thrd2.join();
    35 
    36     return 0;
    37 }

    此外,thread庫還提供了一個很有趣的函數,call_once,在tss::init的實現中就用到了該函數。
    該函數的聲明如下:
    void
     call_once(void (*func)(), once_flag& flag);
    該函數的Windows實現通過創建一個Mutex使所有的線程在嘗試執行該函數時處于等待狀態,直到有一個線程執行完了func函數,該函數的第二個參數表示函數func是否已被執行,該參數往往被初始化成BOOST_ONCE_INIT(即0),如果你將該參數初始化成1,則函數func將不被調用,此時call_once相當于什么也沒干,這在有時候可能是需要的,比如,根據程序處理的結果決定是否需要call_once某函數func。
    call_once在執行完函數func后,會將flag修改為1,這樣會導致以后執行call_once的線程(包括等待在Mutex處的線程和剛剛進入call_once的線程)都會跳過執行func的代碼。

    需要注意的是,該函數不是一個模板函數,而是一個普通函數,它的第一個參數1是一個函數指針,其類型為void (*)(),而不是跟boost庫的很多其它地方一樣用的是function模板,不過這樣也沒有關系,有了boost::bind這個超級武器,想怎么綁定參數就隨你的便了,根據boost的文檔,要求傳入的函數不能拋出異常,但從實現代碼中好像不是這樣。

    以下是一個典型的運用call_once實現一次初始化的例子:

     1 #include <boost/thread/thread.hpp>
     2 #include <boost/thread/once.hpp>
     3 #include <iostream>
     4 
     5 int i = 0;
     6 int j = 0;
     7 boost::once_flag flag = BOOST_ONCE_INIT;
     8 
     9 void init()
    10 {
    11     ++i;
    12 }
    13 
    14 void thread()
    15 {
    16     boost::call_once(&init, flag);
    17     ++j;
    18 }
    19 
    20 int main(int argc, char* argv[])
    21 {
    22     boost::thread thrd1(&thread);
    23     boost::thread thrd2(&thread);
    24     thrd1.join();
    25     thrd2.join();
    26 
    27     std::cout << i << std::endl;
    28     std::cout << j << std::endl;
    29 
    30     return 0;
    31 }

    結果顯示,全局變量i僅被執行了一次++操作,而變量j則在兩個線程中均執行了++操作。

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