muduo库中的Thread类集合了所有线程的操作，其中还运用了线程安全的观察者模式。
运用shared_ptr和weak_ptr做到了生命周期的管理。
线程类的接口：
代码加注释如下：
Thread.h
#ifndef MUDUO_BASE_THREAD_H
#define MUDUO_BASE_THREAD_H
#include
#include
#include
#include
#include
#include
namespace muduo
{
class Thread : boost::noncopyable
{
public:
typedef boost::function ThreadFunc;
explicit Thread(const ThreadFunc&, const string& name = string());
#ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
explicit Thread(ThreadFunc&&, const string& name = string()); //右值引用，在对象返回的时候不会拷贝构造临时对象，而是和临时对象交换，提高了效率
#endif
~Thread();
void start();
int join(); // return pthread_join()
bool started() const { return started_; }
// pthread_t pthreadId() const { return pthreadId_; }
pid_t tid() const { return *tid_; } //由于pthread_t的id号可能是一样的，所以需要用gettid()
const string& name() const { return name_; }
static int numCreated() { return numCreated_.get(); }
private:
void setDefaultName();
bool started_;
bool joined_;
pthread_t pthreadId_;
boost::shared_ptr tid_; //用来管理生命期
ThreadFunc func_; //线程回调函数
string name_;
static AtomicInt32 numCreated_; //原子操作
};
}
#endif
Thread.cc
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
namespace muduo
{
namespace CurrentThread
{
__thread int t_cachedTid = 0; //用来缓存的id //__thread修饰的变量是线程局部存储的，线程不共享，线程安全，解释见下2
__thread char t_tidString[32]; //tid的字符串表示形式
__thread int t_tidStringLength = 6;
__thread const char* t_threadName = "unknown"; //每个线程的名称
const bool sameType = boost::is_same::value; //boost::is_same用来检测参数是否是相同的类型，相同返回true。
BOOST_STATIC_ASSERT(sameType); //断言相同
}
namespace detail
{
pid_t gettid()
{
return static_cast(::syscall(SYS_gettid)); //系统调用获取 //解释见下1
}
void afterFork() //fork之后打扫战场，子进程中执行
{
muduo::CurrentThread::t_cachedTid = 0; //当前为0 //1.先清零tid
muduo::CurrentThread::t_threadName = "main";//为main//为什么要赋值为0和main，因为fork可能在主线程中调用，也可能在子线程中调用。fork得到一个新进程，
CurrentThread::tid(); //2.此处再缓存tid //新进程只有一个执行序列，只有一个线程
// no need to call pthread_atfork(NULL, NULL, &afterFork); //实际上服务器要么多进程，要么多线程。如果都用，甚至可能死锁，见下5
}
class ThreadNameInitializer //线程名初始化
{
public:
ThreadNameInitializer()
{
muduo::CurrentThread::t_threadName = "main"; //由下面的init全局对象先触发构造，主线程的名称为main
CurrentThread::tid(); //获得tid
pthread_atfork(NULL, NULL, &afterFork); //如果我们调用了fork函数，调用成功后子进程会调用afterfork()
}
};
ThreadNameInitializer init; //全部变量类，这个对象构造先于main函数，当我们的程序引入这个库时，这个全局函数直接构造，我们程序的main()函数还没有执行。
struct ThreadData //线程数据类，观察者模式
{
typedef muduo::Thread::ThreadFunc ThreadFunc;
ThreadFunc func_;
string name_;
boost::weak_ptr wkTid_;
ThreadData(const ThreadFunc& func,
const string& name,
const boost::shared_ptr& tid) //保存有Thread类的shared_ptr
: func_(func),
name_(name),
wkTid_(tid)
{ }
void runInThread() //线程运行
{
pid_t tid = muduo::CurrentThread::tid(); //得到线程tid
boost::shared_ptr ptid = wkTid_.lock(); //尝试将weak_ptr提升为shared_ptr，thread_safe
if (ptid) //如果成功
{
*ptid = tid;
ptid.reset(); //成功了之后把通过智能指针修改父类线程id，该临时shared_ptr销毁掉
}
muduo::CurrentThread::t_threadName = name_.empty() ? "muduoThread" : name_.c_str();
::prctl(PR_SET_NAME, muduo::CurrentThread::t_threadName);
try
{
func_(); //运行线程运行函数
muduo::CurrentThread::t_threadName = "finished"; //运行玩的threadname
}
catch (const Exception& ex) //Exception异常
{
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()); //打印函数调用栈
abort();
}
catch (const std::exception& ex) //标准异常
{
muduo::CurrentThread::t_threadName = "crashed";
fprintf(stderr, "exception caught in Thread %s\n", name_.c_str());
fprintf(stderr, "reason: %s\n", ex.what());
abort();
}
catch (...) //其他
{
muduo::CurrentThread::t_threadName = "crashed";
fprintf(stderr, "unknown exception caught in Thread %s\n", name_.c_str());
throw; // rethrow //再次抛出
}
}
};
void* startThread(void* obj) //线程启动
{
ThreadData* data = static_cast(obj); //派生类指针转化成基类指针，obj是派生类的this指针
data->runInThread();
delete data;
return NULL;
}
}
}
using namespace muduo;
void CurrentThread::cacheTid() //在这里第一次会缓存tid，并不会每次都systemcall，提高了效率
{
if (t_cachedTid == 0)
{
t_cachedTid = detail::gettid();
t_tidStringLength = snprintf(t_tidString, sizeof t_tidString, "%5d ", t_cachedTid);
}
}
bool CurrentThread::isMainThread() //是否是主线程
{
return tid() == ::getpid();
}
void CurrentThread::sleepUsec(int64_t usec) //休眠
{
struct timespec ts = { 0, 0 };
ts.tv_sec = static_cast(usec / Timestamp::kMicroSecondsPerSecond);
ts.tv_nsec = static_cast(usec % Timestamp::kMicroSecondsPerSecond * 1000);
::nanosleep(&ts, NULL);
}
AtomicInt32 Thread::numCreated_;
Thread::Thread(const ThreadFunc& func, const string& n)
: started_(false),
joined_(false),
pthreadId_(0),
tid_(new pid_t(0)),
func_(func),
name_(n)
{
setDefaultName();
}
#ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__ //C++11标准
Thread::Thread(ThreadFunc&& func, const string& n)
: started_(false),
joined_(false),
pthreadId_(0),
tid_(new pid_t(0)),
func_(std::move(func)),
name_(n)
{
setDefaultName();
}
#endif
//pthread_join()和pthread_detach()都是防止现成资源泄露的途径，join()会阻塞等待。
Thread::~Thread() //这个析构函数是线程安全的。析构时确认thread没有join，才会执行析构。即线程的析构不会等待线程结束
{ //如果thread对象的生命周期长于线程，那么可以通过join等待线程结束。否则thread对象析构时会自动detach线程，防止资源泄露
if (started_ && !joined_) //如果没有join，就detach，如果用过了，就不用了。
{
pthread_detach(pthreadId_);
}
}
void Thread::setDefaultName() //相当于给没有名字的线程起个名字 "Thread %d"
{
int num = numCreated_.incrementAndGet(); //原子操作
if (name_.empty())
{
char buf[32];
snprintf(buf, sizeof buf, "Thread%d", num);
name_ = buf;
}
}
void Thread::start() //线程启动
{
assert(!started_);
started_ = true;
// FIXME: move(func_)
detail::ThreadData* data = new detail::ThreadData(func_, name_, tid_);
if (pthread_create(&pthreadId_, NULL, &detail::startThread, data))
{
started_ = false;
delete data; // or no delete?
LOG_SYSFATAL <<"Failed in pthread_create";
}
}
int Thread::join() //等待线程
{
assert(started_);
assert(!joined_);
joined_ = true;
return pthread_join(pthreadId_, NULL);
}
需要注意的是
1.在linux系统中，每个进程都有一个pid，类型pid_t，由getpid()取得。Linux下的POSIX线程也有一个id，类型pthread_t，由pthread_self()取得，该线程由线程库维护，其id空间是各个进程独立的（即不同线程中可能拥有相同的id)。有时我们需要知道线程的真实id，就不能使用pid和pthread id，需要使用该线程真实的id，称为tid。(不是我们平常所用的pthread_t tid; tid=pthread_create()的那个tid)。
linux系统中有一个系统调用可以实现得到线程的真实id，我们可以实现一个函数，返回该系统调用的返回值，return syscall(SYS_gettid)，但是频繁系统调用会造成性能降低，muduo库就使用了全局变量current_tid来缓存它，我们只需要调用一次，以后直接获取该缓存就可以了。
2.__thread修饰的变量是线程局部存储的，每个线程都有一份。__thread，gcc内置的线程局部存储设施。__thread只能修饰POD类型。如果类没有定义构造函数，也是POD类型。
3.boost::is_same用来判断是否是同一类型
比如typedef unsigned int u_int，就是同一类型。
4.pthread_atfork()
int pthread_atfork(void (*prepare)(void), void(*parent)(void), void(*child)(void));
调用fork时，内部创建子进程前在父进程中会调用prepare，内部创建子进程成功后，父进程会调用parent，子进程会调用child。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
void prepare()
{
cout<<"pid = "<(getpid())<<" prepare"<输出：
5.多线程程序中调用fork()造成死锁示例
见我另一篇博客，这部分是我追加的：http://blog.csdn.net/freeelinux/article/details/53426876
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