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前言
c++11在語言層面上提供了對thread的支持，由于不同的平臺提供了不同線程API，在語言層面提供了對thread的支持可以大大的減小代碼移植的工作量。
本文將給大家詳細介紹關于c++11封裝thread庫的相關內容，下面話不多說了，來一起看看詳細的介紹吧
基本接口要求
要求std::thread的構造函數
template< class Function, class... Args > explicit thread( Function&& f, Args&&... args );
但是OS的庫函數定義為：
error_code create_thread((void_or_error_code(*entry)(void *), void *data);
主要是接口中的entry，本身使用void*根本沒帶類型信息，難點在于要做到模板暴露出類型從而可以通用化
void_or_error_code entry_point(void *arbitrary_data);
第一個問題：把f和args統統打包在一起做成一個void *結構
我們得從void* 中獲取函數指針和參數指針，首先來個結構體定義真實指針類型
struct thread_data_base
{
virtual ~thread_data_base(){}
virtual void run()=0;
};
需要一個tuple，用于保存f和args，這樣我們就可以通過將void *data cast成thread_data_base *，然后調用其中的虛函數run來實際調用f(args…)
std::tuple<typename std::decay<F>::type, typename std::decay<ArgTypes>::type...> fp;
而entry函數實現效果大致如下，將結構體包裝在該函數里面
void_or_error_code thread_entry(void *data) {
std::unique_ptr<thread_data_base> p((thread_data_base *)data);
p->run();
// return result of p->run() if error code is required
}
第二個問題：定義一個template，以適配不同類型的f和args
template<typename F, class... ArgTypes>
class thread_data : public thread_data_base
{
public:
thread_data(F&& f_, ArgTypes&&... args_): fp(std::forward<F>(f_), std::forward<ArgTypes>(args_)...) {}
private:
std::tuple<typename std::decay<F>::type, typename std::decay<ArgTypes>::type...> fp;
}
在這個template里有一個data member正是那個關鍵的tuple，其類型需要使用traits進行類型推理出來
第三個問題：把任意的f和args包裝成一個thread_data_base *
定義創建函數可以將任意f和arg來創建一個void*結構體，用來被entry函數調用
template<typename F, class... ArgTypes>
inline thread_data_base *make_thread_data(F&& f, ArgTypes&&... args)
{
return new thread_data<typename std::remove_reference<F>::type, ArgTypes...>(std::forward<F>(f),
std::forward<ArgTypes>(args)...); // 啥時候釋放？
}
第四個問題：如何處理Args…
難點在于如何通過一個f和args組成的tuple調用f(args…)，使用get需要傳入一個編譯期常量
tp.get<0>()(tp.get<1>(), tp.get<2>(), tp.get<3>());
為了方便，我們想把數列當前項直接放在參數列表里，要不然還需要在內部找到數列的最后一項
template <std::size_t Ep, std::size_t Sp>
struct make_tuple_indices {...};
為了生成數列[Sp, Ep)，我們要做的就是從Sp開始，遞歸的在已有數列后面加一項，直到滿足條件(Sp==Ep)，下面就是最后定義的泛化，遞歸，終止條件
template <std::size_t Sp, class IntTuple, std::size_t Ep> struct make_indices_imp;
template <std::size_t Sp, std::size_t... Indices, std::size_t Ep>
struct make_indices_imp<Sp, tuple_indices<Indices...>, Ep>
{ typedef typename make_indices_imp<Sp+1, tuple_indices<Indices..., Sp>, Ep>::type type; };
template <std::size_t Ep, std::size_t... Indices>
struct make_indices_imp<Ep, tuple_indices<Indices...>, Ep>
{ typedef tuple_indices<Indices...> type; };
template <std::size_t Ep, std::size_t Sp=0>
struct make_tuple_indices {
typedef typename make_indices_imp<Sp, tuple_indices<>, Ep>::type type;
};
已經有了run，之所以需要再定義一個run2，Indices是一個template type，只能用一個template function接收，所以我們需要把run和run2拆開，run作為繼承下來的虛函數做入口，run2接收Indices并用之前提到的方法調用f(args…)。
實際上thread_data_base接口就是實現了一個簡化版的std::bind
靜態檢查工具：Clang thread safety annotations，添加安全注解：通過代碼注解告訴編譯器哪些成員變量和成員函數是受哪個 mutex 保護，防止遺漏線程安全的假設。用 GUARDED_BY 表明哪個成員變量是被哪個 mutex 保護的
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持。
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