184 lines
4.6 KiB
C++
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C++
/* 线程
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*
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*
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* 包含一个简易的多线程控制机制，需要共享的变量和函数声明为成员。
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*
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* 线程主函数包括了流程控制，要使用需要实现其中的各个事件方法
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*
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* 20250621: 从派生改为持有
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*
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* NOTE: 在对象构造完之后应该激活
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*/
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#pragma once
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#include <thread>
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#include <memory> /* 内存管理 */
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#include <chrono> /* 用于线程休息 */
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#include <iostream>
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#include <stdexcept>
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#include <functional>
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#include "th/Fsm.hpp" /* 有限状态机 */
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namespace qing {
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class Thread;
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//using f_t = void(*)(Thread&);
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using f_t = std::function<void(Thread&)>;
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class Thread {
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public:
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/* 作为可变的函数，持有回调可能比继承更好 */
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Thread(f_t stop_callback, f_t wake_callback, f_t loop_callback, f_t clear_callback);
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/*
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* 删除复制构造函数。
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*
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* 因为持有线程类，不要轻举妄动。
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*/
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Thread(const Thread&) = delete;
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/*
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* 虚析构函数
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*
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* FIXME: 具体有什么用，忘了
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*/
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virtual ~Thread() {}
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/*-----------------------------------*/
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/*-----------------------------------*/
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/*
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* 检查状态的方法
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*
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* NOTE: 做成虚函数，万一子类有特别要求呢
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*
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* FIXME: 将检查器和变异器做成一个简单的回调函数
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*/
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virtual Fsm::Stat check() {
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return fsm.check();
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}
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/*-----------------------------------*/
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/*-----------------------------------*/
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/* 让线程能够阻塞直到新的状态被赋予的方法 */
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inline void suspend() {
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fsm.suspend();
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}
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/*-----------------------------------*/
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/*-----------------------------------*/
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/* 状态改变的方法 - 变异器 */
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/*
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* 进入唤醒状态
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*
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* 唤醒函数不可以进行该类中的锁操作，否则会造成死锁
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*/
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virtual void wake() {
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//{
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//std::lock_guard<std::mutex> lk(mtx_th);
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fsm.set(Fsm::Stat::START);
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//ready = true;
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//}
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//cv.notify_all();
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} /* wake */
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/* 进入静止状态
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*
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* 上锁、唤醒阻塞的线程
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*/
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virtual void stop() {
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{
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std::lock_guard<std::mutex> lk(mtx_th);
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fsm.set(Fsm::Stat::STOP);
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ready = true;
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}
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/* 可能会出现多个线程在等待的情况 */
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cv.notify_all();
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}/* stop */
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/* 进入关闭状态 */
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virtual void shut() {
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{
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std::lock_guard<std::mutex> lk(mtx_th);
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fsm.set(Fsm::Stat::SHUT);
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ready = true;
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|
}
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cv.notify_all();
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} /*shut*/
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/* 进入运行状态 */
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virtual void run() {
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{
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std::lock_guard<std::mutex> lk(mtx_th);
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fsm.set(Fsm::Stat::RUNNING);
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ready = true;
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|
}
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cv.notify_all();
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}/*run*/
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/*-----------------------------------*/
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/*-----------------------------------*/
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/*
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* 激活线程，申请线程对象
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*
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* 该函数不能放在构造函数内，因为需要确保对象已经被构造了
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*/
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void Activate() {
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/* 防止重复初始化
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* FIXME: 抛出异常？感觉也不太合适 */
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if (th) return;
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/* 申请线程资源 */
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th = std::make_unique<std::thread>(&Thread::main, this);
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}
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/*
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* 尝试唤醒线程并等待它开始 据说该函数有问题可能导致异常
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*/
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void WaitStart() {
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std::unique_lock<std::mutex> lk(mtx_th); /* 不进入临界区可能会造成死等，在唤醒过程非常短暂的情况下 */
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wake(); /* 这就是为什么wake()不可以获取临界区，否则会造成死锁 */
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ready = false; /* 这个临界区结束后，WakeEvent()中的run()会唤醒线程的堵塞 */
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cv.wait(lk, [this] { return ready; });
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}
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/* 等待线程关闭 */
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void WaitClose() {
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shut();
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if (th->joinable())
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th->join();
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}
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/*-----------------------------------*/
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/* 线程主函数 */
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void main();
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private:
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qing::Fsm fsm{}; /* 持有状态机类型 */
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std::unique_ptr<std::thread> th; /* 持有线程类型 */
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std::mutex mtx_th; /* 持有锁类型 */
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/*
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* 这里持有一个条件变量，用于阻塞以等待线程的关闭
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*
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* 注意状态机中的cv是另一个变量
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*/
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std::condition_variable cv;
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/* 辅助条件变量的逻辑型 */
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bool ready;
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/* 事件回调 */
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std::unique_ptr<f_t> StopEvent;
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std::unique_ptr<f_t> WakeEvent;
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std::unique_ptr<f_t> LoopEvent;
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std::unique_ptr<f_t> ClearEvent;
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};
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}
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