C++ 多线程框架 (2):Mutex 互斥和 Sem 信号量

互斥和信号量是多线程编程的两个基础,其原理就不详细说了,大家去看看操作系统的书或者网上查查吧。

对于互斥的实现,无论什么操作系统都离不开三个步骤

1.初始化互斥锁
2.锁操作
3.解锁操作

对于不同的系统只是实现的函数有一些不同而已,但是功能其实都大同小异,在锁操作和解锁操作的时候大部分系统都有超时机制在里面,来保证不会一直锁在某个地方,我们为了框架简单,没有设置超时,进行锁操作的时候如果得不到锁,将一直等待在那里。

Mutex的基类我们描述如下

对于每个系统的实现,都需要完成初始化,锁操作,解锁操作三个部分,在linux下,这三个操作都很简单,就不在这里贴代码了。

同样,对于信号量Sem,每个系统的实现也大同小异,无非就是

1.初始化信号量
2.发送信号量(信号量+1)
3.接收信号量(信号量-1)

Sem基类描述如下

同样,具体实现就不贴代码了。

当然,对于一个满足设计模式的系统,新建互斥锁和信号量的时候当然不能直接new这些类啦,必然还要通过简单工程来返回,在COperatingSystemFactory类中添加newMutex和newCountingSem方法,通过COperatingSystemFactory对操作系统的判断来返回相应的实体。

好了,有了互斥和信号量,怎么用呢,在main函数中,我们可以先申请好互斥锁和信号量,如果我们启了很多线程,如果某几个之间需要互斥锁,那我们将申请好的互斥锁赋值给相应的线程,就可以直接使用了。至于各个线程类,是你自己写的,只是继承自CThread而已,里面的成员变量怎么和main中申请的互斥锁关联,这就不用说了吧,你把它设置成public赋值也行,设置从private用函数set也行,一切看你啦。

有了互斥锁和信号量,下面就可以起消息队列了,有了消息队列,一个最简单的多线程模型也就完成了。

github地址:
https://github.com/wyh267/Cplusplus_Thread_Lib

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关于作者:吳YH堅

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