muduo学习笔记 线程类
learn_muduo
线程属性
- 线程标识 pthreadId_，pid_t
- 线程函数 func_
- 线程名字 name_
- 线程序号 numCreated_
bool started_; // 线程状态标识
bool joined_;
pthread_t pthreadId_; // pthread_函数使用
pid_t tid_; // 线程标识
ThreadFunc func_; // 线程函数
string name_; // 线程名字
CountDownLatch latch_; // 倒计时
static AtomicInt32 numCreated_; // 线程序号
pthread_t的值很大，无法作为一些容器的key值。 glibc的Pthreads实现实际上把pthread_t作为一个结构体指针，指向一块动态分配的内存，但是这块内存是可以反复使用的，也就是说很容易造成pthread_t的重复。也就是说pthreads只能保证同一进程内，同一时刻的各个线程不同；不能保证同一个进程全程时段每个线程具有不同的id，不能保证线程id的唯一性。
在LINUX系统中，建议使用gettid()系统调用的返回值作为线程id，这么做的原因：
返回值是一个pid_t，其值是一个很小的整数，方便输出。
在linux系统中，它直接标识内核任务调度id，可通过/proc文件系统中找到对应项：/proc/tid 或者 /proc/pid/task/tid，方便定位到具体线程。任何时刻都是唯一的，并且由于linux分配新的pid采用递增轮回办法，短时间内启动多个线程也会具有不同的id。
执行过程
new Thread
通过new Thread(&threadFunc)初始化创建Thread
Thread::Thread(ThreadFunc func, const string& n)
: started_(false),
joined_(false),
pthreadId_(0),
tid_(0),
func_(std::move(func)),
name_(n),
latch_(1)
{
setDefaultName();
}
在Thread的构造函数中，初始化线程属性。同时调用setDefaultName()设置线程的名字name_
void Thread::setDefaultName()
{
int num = numCreated_.incrementAndGet();
if (name_.empty()) {
char buf[32];
snprintf(buf, sizeof buf, "Thread%d", num);
name_ = buf;
}
}
start
void Thread::start()
{
assert(!started_);
started_ = true;
detail::ThreadData* data = new detail::ThreadData(func_, name_, &tid_, &latch_);
if (pthread_create(&pthreadId_, NULL, &detail::startThread, data))
{
started_ = false;
delete data;
// LOG_SYSFATAL << "Failed in pthread_create";
} else {
latch_.wait();
assert(tid_ > 0);
}
}
start()在堆上创建ThreadData对象，作为线程函数的参数，然后通过pthread_create()创建并启动线程。
ThreadData包含了线程的基本属性.
typedef muduo::Thread::ThreadFunc ThreadFunc;
ThreadFunc func_;
string name_;
pid_t* tid_;
CountDownLatch* latch_;
ThreadData(ThreadFunc func,
const string& name,
pid_t* tid,
CountDownLatch* latch)
: func_(std::move(func)),
name_(name),
tid_(tid),
latch_(latch)
{}
当pthread_creat()创建成功，接着是倒计时类latch_.wait()，初始的 count_ = 1，主线程阻塞到mutex_上等待线程的结束。
void CountDownLatch::wait()
{
MutexLockGuard lock(mutex_);
while (count_ > 0) {
condition_.wait();
}
}
void wait()
{
MutexLock::UnassignGuard ug(mutex_);
int ret = pthread_cond_wait(&pcond_, mutex_.getPthreadMutex()); // 将线程添加到条件变量
assert(ret == 0);
}
runInThread
线程函数的执行是通过ThreadData中的runInThread调用func_()完成的。
void runInThread()
{
*tid_ = muduo::CurrentThread::tid();
tid_ = NULL;
latch_->countDown(); // 倒计时减1
latch_ = NULL;
muduo::CurrentThread::t_threadName = name_.empty() ? "muduoThread" : name_.c_str();
::prctl(PR_SET_NAME, muduo::CurrentThread::t_threadName);
try{
func_(); // 执行线程函数
muduo::CurrentThread::t_threadName = "finished";
} catch (const Exception& ex) {
muduo::CurrentThread::t_threadName = "crashed";
fprintf(stderr, "exception caught in Thread %s\n", name_.c_str());
fprintf(stderr, "reason: %s\n", ex.what());
fprintf(stderr, "stack trace: %s\n", ex.stackTrace());
abort();
} catch (const std::exception& ex) {
muduo::CurrentThread::t_threadName = "crashed";
fprintf(stderr, "exception caught in Thread %s\n", name_.c_str());
fprintf(stderr, "reason: %s\n", ex.what());
} catch (...) {
muduo::CurrentThread::t_threadName = "crashed";
fprintf(stderr, "unknow exception caught in Thread %s\n", name_.c_str());
throw;
}
}
当子线程开始执行，倒计时的latch_.count_ == 0，就会调用condition.notrifyAll()唤醒阻塞的主线程。
void notifyAll()
{
int ret = pthread_cond_broadcast(&pcond_);
assert(ret == 0);
}
测试程序
依次使用1到8个线程，每个线程向vector中push1千万个数，测试他们需要的时间
#include "muduo/base/Timestamp.h"
#include "muduo/base/Mutex.h"
#include "muduo/base/Thread.h"
#include "muduo/base/CountDownLatch.h"
#include