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C++中的類成員函數(shù)當(dāng)線程函數(shù)

更新時(shí)間：2022年11月05日 11:00:06 作者：Ryan-S

這篇文章主要介紹了C++中的類成員函數(shù)當(dāng)線程函數(shù)，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

類成員函數(shù)當(dāng)線程函數(shù)

C++類成員函數(shù)使用時(shí)，都會(huì)隱式傳遞一個(gè)this指針給該函數(shù)，this指針指向該類的對(duì)象。函數(shù)體可以通過(guò)顯示調(diào)用該指針或直接訪問(wèn)類內(nèi)成員。

回調(diào)函數(shù)是通過(guò)指針調(diào)用的函數(shù)，最常使用的回調(diào)函數(shù)就是在創(chuàng)建線程時(shí)，以一個(gè)函數(shù)指針以及傳遞給這個(gè)函數(shù)多個(gè)參數(shù)來(lái)調(diào)用線程函數(shù)來(lái)創(chuàng)建線程。

那么一般的類成員函數(shù)是不能用作回調(diào)函數(shù)的，因?yàn)閹?kù)函數(shù)在使用回調(diào)函數(shù)時(shí)，都會(huì)傳遞指定的符合回調(diào)函數(shù)聲明的的參數(shù)給回調(diào)函數(shù)，而類成員函數(shù)隱式包含一個(gè)this指針參數(shù)，所以把類成員函數(shù)當(dāng)作回調(diào)函數(shù)編譯時(shí)因?yàn)閰?shù)不匹配會(huì)出錯(cuò)。

std::thread，它的第一個(gè)參數(shù)為函數(shù)指針，在c++中這樣是獲取不到其成員函數(shù)的指針，所以會(huì)報(bào)錯(cuò)。

解決方法一

把成員函數(shù)設(shè)成靜態(tài)成員函數(shù)，不屬于某個(gè)對(duì)象，屬于整個(gè)類，沒(méi)有this指針。但是靜態(tài)成員函數(shù)并不能使用非靜態(tài)的成員變量（因?yàn)樗鼪](méi)有某個(gè)具體對(duì)象的this指針），可通過(guò)對(duì)象或者類指針調(diào)用。

解決方法二

把成員函數(shù)聲明為友元函數(shù)，沒(méi)有this指針，但是能夠訪問(wèn)類的成員變量。

解決方法三

假設(shè)需要在單獨(dú)的線程中調(diào)用類Hack的非靜態(tài)成員函數(shù)func2()。不用直接傳遞成員函數(shù)的地址到thr_create()，聲明一個(gè)帶 void* 參數(shù)的普通函數(shù) intermediary(void*)，然后調(diào)用它：

void intermediary(void);

接著創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)定義如下：

struct A
{
Hack * p; //類對(duì)象指針
void (Hack::*pmf)(); // 成員函數(shù)指針
};

創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例，用希望的對(duì)象地址和成員函數(shù)地址填充結(jié)構(gòu):

A a; // 結(jié)構(gòu)實(shí)例
Hack h; // 創(chuàng)建對(duì)象
//填充結(jié)構(gòu)
a.p = & h;
a.pmf = &Hack::func2; // 取成員函數(shù)地址

現(xiàn)在回過(guò)頭來(lái)實(shí)現(xiàn)intermediary()函數(shù)：

void *intermediary(void* ptr)
{
　A* pa=static_cast < A* > (ptr); // 強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 p 為 A*
　Hack* ph=pa->p; // 從A中析取Hack對(duì)象地址
　void (Hack::*pmf)()=pa->pmf; // 析取 ptr 到成員函數(shù)
　(ph->*pmf)(); // 調(diào)用成員函數(shù)
}

最后將intermediary()的地址傳遞到thr_create()：

pthread_create (&ptid, NULL, intermediary, （void *）&a );

pthread_create()調(diào)用函數(shù)intermediary()并將A的地址傳遞給它。intermediary()再?gòu)钠渲羔槄?shù)中展開結(jié)構(gòu)A并調(diào)用希望的成員函數(shù)。

這種間接方式的處理可以安全地在單獨(dú)線程中啟動(dòng)成員函數(shù)，即便是線程庫(kù)不支持成員函數(shù)。

如果需要調(diào)用不同類的不同成員函數(shù)，可以將結(jié)構(gòu)A轉(zhuǎn)換成類模板，將函數(shù)intermediary()轉(zhuǎn)換成函數(shù)模板。從而編譯器便會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生大多數(shù)樣板文件代碼。

類成員函數(shù)作為多線程的入口

搜了一圈答案，基本上都是啟動(dòng)線程的時(shí)候傳入this指針，在線程函數(shù)內(nèi)部再?gòu)?qiáng)轉(zhuǎn)的解決方案?？赡茱@得有些別扭。

編譯器不允許強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，那就用union來(lái)實(shí)現(xiàn)。

union
{
? void *(*trfunc)(void *);
? void *(lock_client_cache::*memfunc)();
} func;
?
func.memfunc = &lock_client_cache::do_thread;
pthread_t pid;
pthread_create(pid, 0, func.trfunc, this);
pthread_detach(pid);

do_thread是非靜態(tài)類成員函數(shù)，沒(méi)有參數(shù)。posix庫(kù)的情況下返回一個(gè)void*，win32的線程的情況下返回void。

*該方法適用于只需要傳遞this指針的情況，如果需要傳遞多個(gè)參數(shù)，還要按老方法。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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