在单独线程中执行对象成员函数

问题的提出

实际上所有线程都是用来处理C函数的，而不是C++类成员函数。标准库中提供一个API函数，这个函数以回调函数指针作为线程的执行代码并在单独的线程中 调用回调函数。问题是在这样的线程库中不能创建执行对象成员函数的线程；只能使用普通的函数。因此，下列代码是失败的：

// 启动线程库函数的线程

int thr_create (void (*pf)(), void* prm, thread_t* pth);



#include "class1.h"



int func (void *param )

{

thread_t t1;

// 下列调用导致编译器错误: "Cannot convert ''void (class1::*)()'' to ''void (*)()''"

// 意思是不能转换类型

return thr_create ( &class1::some_method, param, &t1);

}

函数thr_create()需要回调函数的地址，void* 作为地址参数被传递到回调函数，同时传递的参数还有thread_t变量的指针。

上面的代码之所以编译失败是因为传递到thr_create()的第一个参数是类class1的成员函数指针，而不是普通函数指针。从概念上讲，普通函数和类成员函数是两个完全不同的事情。即使进行强制类型转换也不行。那么如何解决这个问题呢？

解决办法

使用静态成员函数

第一个解决方法是使回调成员函数为静态。因为静态成员函数不带隐含式参数“this”。因此，可以将其参数中的地址当作是普通函数的指针来使用。如果要从静态成员函数中访问对象的数据成员，显式传入对象的地址即可。例如：

class Hack

{

private:

int x;

public:

int get_x();

static void func(Hack * pthis); // 静态成员函数

void func2(); // 非静态成员函数

};



void Hack::func(Hack * pthis)

{

int y = pthis->get_x(); // 访问对象的数据成员

}

这个方法在大多数情形下都能行得通，但有时候成员函数不能声明为静态，也就是说成员函数是虚函数或者正在使用不能修改的第三方类。遇到这种情况时，用方法一解决问题就比较难了。

处理非静态成员函数

假设需要在单独的线程中调用类Hack的非静态成员函数func2()。不用直接传递成员函数的地址到thr_create()，声明一个带 void* 参数的普通函数intermediary(void*)，然后调用它：

void intermediary(void*);

接着创建一个结构，结构定义如下：

struct A

{

Hack * p; //类对象指针

void (Hack::*pmf)(); // 成员函数指针

};

创建一个结构实例，用希望的对象地址和成员函数地址填充结构。

A a; // 结构实例

Hack h; // 创建对象

//填充结构

a.p = & h; 

a.pmf = &Hack::func2; // 取成员函数地址

现在回过头来实现intermediary()函数：

void intermediary(void* ptr)

{

A* pa=static_cast < A* > (ptr); // 强制转换 p 为 A* 

Hack* ph=pa->p; // 从A中析取Hack对象地址

void (Hack::*pmf)()=pa->pmf; // 析取 ptr 到成员函数

(ph->*pmf)(); // 调用成员函数

}

最后将intermediary()的地址传递到thr_create()：

thr_create (intermediary, (void*) &a, &t1 );

thr_create()调用函数intermediary()并将A的地址传递给它。intermediary()再从其指针参数中展开结构A并调用希 望的成员函数。这种间接方式的处理可以安全地在单独线程中启动成员函数，即便是线程库不支持成员函数。如果需要调用不同类的不同成员函数，可以将结构A转 换成类模板，将函数intermediary()转换成函数模板。从而编译器便会自动产生大多数样板文件代码。